10实验三随堂检测巩固落实

1、1.（2019扬州高三考试）如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律， 小车上固定一个盒子，盒 子内盛有沙子.沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量 ）记为m，小车的总质量（包括车、盒 子及盒内沙子质量）记为M.（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力 F，对应的加速度 a则从打下的纸带中计算得出多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变.以合外力F为横轴，以加速度 a为纵轴，画出a F图象，图象是一条过原点的直线. a F图象斜率的物理意义是 .

2、 你认为把沙桶的总重力 mg当作合外力F是否合理？答：（选填“合理”或“不合理”）； 本次实验中，是否应该满足M? m这样的条件？答：（选填“是”或“否”）；理由是.（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时， 以加速度a为纵轴，应该以的倒数为横轴.解析：（1）将车内的沙子转移到桶中，就保证了M + m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a = =3，可见a F图象斜率的物理意义是，即系统的总M + m M + mM + m质

3、量倒数（小车、盒子及盒内沙子、悬挂的桶以及桶内沙子质量之和的倒数）；把沙桶的总重力，当作合外力 F是合理的；因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就 等于mg,所以不需要满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车（包括盛沙的盒及盒内的沙子）的总质量.（2）向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量 M + m,而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg,保证了合外力不变.所以用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以M + m倒数为横轴，即小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶（包括桶与桶内的沙）质量之和.1答案：（1） 丄 合理 否 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就M

4、+ m等于 mg （2）M + m2. 某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）通过实验得到如图乙所示的 a F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角 （选填“偏大”或“偏小”）.(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力砝码和盘的总重力(填“大于” “小于”或“等于” )，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与 砝码和盘的总质量 m满足的条件.该同学得到如图丙所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上 7个连续的点. x= XDG Xad = cm.由此可算出小车的加速度a =2m/s .(结果

5、保留两位有效数字)解析：根据所给的a F图象可知，当F = 0时，小车已经有了加速度ao,所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的夹角偏大造成的.Mmg根据牛顿第二定律，对小车F= Ma，对砝码和盘 mg F = ma,解得F = 齐鳥mg，只有当M? m时，小车受到的拉力才近似等于mg，从而减小误差.由题图丙可读出xad = 2.10 cm, Xdg = 3.90 cm ,所以 x= xdg xad= 1.80 cm，根据 x = a A t2,解得 a= 5.0 m/s2.答案：偏大 (2)小于 M? m (3)1.805.03. 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所

6、示的实验装置，小车及 车中的砝码质量用 M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出：(1) 当M与m的大小关系满足 时，才可以认为细线对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.(2) 一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探究加速度与小车质量的关系，以下做法正确的是.A .平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系在小车上B .每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D .小车运动的加速度可用天平测出m和M，直接用公式a =晋求出(3) 在保持小车及车中的砝码质量M 定，探究加速度

7、与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a F关系分别如图中甲、乙所示 (a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力).其原因分别是：甲图： ;乙图：.解析：对盘及盘中砝码：mg F= ma;对小车：F = Ma，联立可得：a = mg-, f = m+ MM + mmg,只有当 m? M时，才可认为 Fmg.(2)平衡摩擦力时，先去掉盘、盘中砝码和细线，只让小车在重力沿斜面方向的分力作用下向左运动，当小车能匀速运动时， 重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡，A不正确；调好后，当再次改变小车质量时，无需再平衡摩擦力，B正确；实验时，要先接通打点计时器的电源，使打点计时器正常工

8、作，再释放小车，C不正确；小车的加速度是通过处理纸带确定的，D不正确.由甲图可看出F= 0时，a工0,说明木板的倾角过大，重力沿斜面方向的分力大于摩擦力.由乙图可看出，只有当 F达到一定值时，才会有加速度，说明平衡摩擦力不足或未平衡摩擦 力.答案：(1)m? M (2)B (3)木板的倾角过大没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足4. 如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下： 用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量 m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s； 调整轻滑轮，使细线水平； 让物块从光电门 A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间 tA和厶tB，求出加速度a ； 多次重复步骤，求 a的平均值a ； 根据上述实验数据求出动摩擦因数仏回答下列问题：(1) 测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图所示，其读数为cm.(2) 物块的加速度 a可用d、s、 tA和厶tB表示为 a=.(3) 动摩擦因数 可用 M、m、a 和重力加速度 g表示为 尸.如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于 (选填“偶然误差”或“系统4早学” 误差 ).解析：(1)d = 0.9 cm + 12 X 0.05 mm = 0.9 cm + 0.060 cm = 0.960 cm.由v =