2019届高考物理总复习第三章牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律随堂检测

1、(1)通过实验得到如图乙所示的aF图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木实验四验证牛顿运动定律学生用书 P571. (2015 高考全国卷H)某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图中标出了五个连续点之间的距离.(2)已知重力加速度大小为g,为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是填正确答案标号).B.斜面的高度C.斜面的倾角解析：(1)物块沿斜面下滑做匀加速运动，根据纸带可得连续两段距离之差为0.13 cm,22, Xm0.13X1022亠 _+、XBD(3.65+3.52)X10由

2、a=h,得a=“ co、2m/s = 3.25 m/s，其中C点速度v= 厂：I( 0.02 )tBDm/s1.79 m/s.%(2)对物块进行受力分析如图，则物块所受合外力为F合=mgsin0卩mgcos即aJFJFj|k=gsin0卩gcos0，得卩=gSina，所以还需测量的物理量是斜面的倾角0.geos0答案：(1)3.251.79(2)C2. (2018 河北模拟)某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)物块下滑时的加速度a=m/s.A.物块的质量2X0.02巩EC3.7R 7乙2m/s，打C点时物块的速度v=(2)通过实验得到如图乙所示的aF图象，造成这一结果的原因是：在

3、平衡摩擦力时木屮D.小车运动的加速度可用天平测出m和M直接用公式a=mg求出3板与水平桌面的夹角 _ (选填“偏大”或“偏小”)(3)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 / % Tkx=aAt2，解得a= 5.0 m/s答案：偏大小于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：.W幣精打点计时器2一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探

4、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(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(3)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50 Hz.A B、C D E、F、G是纸带上 7 个连续的点.AX=XDG-XAD=_m/s1 2.(结果保留两位有效数字)L力丄ABCDcm.由此可

5、算出小车的加速度a=IIII|IIIIiiii|iHi|iiii|Tiii|im|iTii|iiii|iiiiI 4刍s解析：(1)根据所给的a-F图象可知，当F= 0 时，prn|iHi|iiiiiiii|iiir|irii|O5 123小车已经有了加速度a。，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.(2)根据牛顿第二定律，对小车F=Ma对砝码和盘”Mmgm- F=ma解得F=祐mg只有当M?m时，小车受到的拉力才近似等mg从而减小误差.4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：m+ Mmmg只有当m?M时，才可认

6、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.(3) 由甲图可看出F= 0 时，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)n?M(2)B(3)木板的倾角过大没有平衡摩擦力或平衡摩

7、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：1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；2调整轻滑轮，使细线水平；3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AtB,求出加速度a；4多次重复步骤，求a的平均值a；(3)在保持小车及车中的砝码质量M定，探究加速度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).光电门轻構轮光电D.小车运动的加速度可用天

8、平测出m和M直接用公式a=mg求出5根据上述实验数据求出动摩擦因数卩.回答下列问题：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.11IlHLIlli11llIII1Illin1111111fl卩Fllr2305 JO 1520物块的加速度a可用d、s、tA和厶tB表示为a=_动摩擦因数卩可用M、m、a和重力加速度g表示为=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“系统误差”）解析:(1)d=0.9 cm+12X0.05 mm=0.9 cm+0.060 cm=0.960 cm.则vBvA= 2ax,即=2as,得a=K 厂n汁平得，vA=，vB=Ak，物块做匀加速直线运动，AA tB整体运用牛顿第二定律得：卜miM