2019版高考物理一轮复习实验四验证牛顿运动定律学案(无答案)

1、实验四：验证牛顿运动定律1 某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及砂桶等实验装置来探究质量一定 时，物体的加速度与细绳拉力之间的关系.实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象,可能是图 KS4-1 中的图线 _ (填“甲”“乙”或“丙”).(2)图 KS4-2 为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点 间还有四个点没有画出.由此可求得小车通过计数点3 时的速度大小为 _ m/s，小车的加速度大小为 _ . m/s2.(计算结果保留 2 位有效数字)T1T?T1IInI图 KS4-22.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：我们已

2、经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关.要研究这三个 物理量之间的定量关系的基本思路是先保持m不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与m的关系.(1)某同学的实验方案如图 KS4-3 所示，她想用砂和砂桶的总重力大小替代小车受到的 合外力大小，为了减小这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中应该米取的两项措施是：a. _b. _帯有定滑轮的氏术桓 牴带、按电源图 KS4-3(2)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A. 利用公式 a=严计算AsB. 根据 a=斤厂利用逐差法计算两种方案中，你认为选择方案 _比较合理.3. (2016 年安徽合肥一模)某

3、实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验，(1) 在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装成如图KS4-4(a)所示.请指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可)：_; _.(2) 乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图(b)所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车的加速度为_m/s2.(计算结果保留 2 位有效数字)图 KS4-12犖s:弹位込卜-6.21-甲皿10 U6- (b)图 KS4-4（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验时，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m并测出小车中放不同

4、砝码时所对应的一 1 一 一 一 1加速度a，以m为横坐标，-为纵坐标，在坐标纸上作出如图（c）所示的-m关系图线，图中aa纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为 _ .4. （2017 年江西九江第一中学高三月考）某同学利用 DIS 做“探究小车加速度与外力关 系”的实验时，实验装置如图 KS4-5 甲所示.重物通过滑轮用细线与小车相连，在小车和重物之间连接一个不计质量的微型力传感器.位移传感器A（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器B（接收器）固定在轨道一端其中位移传感器B与计算机相连，并且能直接得到小车运动的加速度数值. 实验中力传感器的拉力为F,保持小车及位移传感器A（发射器

5、） 的总质量不变，改变所挂重物质量，重复实验若干次，得到加速度与外力关系的图线如图乙 所示已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.位移传感黠甘 位移传感器冲甲1.0 2.03.0 4.U F/N乙图 KS4-53（1）小车与轨道之间的滑动摩擦力大小 R =_N.由图象可知，小车及位移传感器A发射器）的总质量为 _kg.4(3)_ 该同学为得到a与F成正比的关系，应将轨道的倾角B调整到 tan0=_ .5.(2017 年福建四地六校高三大联考)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图 KS4-6 所示的实验装置其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的 质量，m为滑轮的质量力传感器可

6、测出轻绳中的拉力大小.(1)实验时，一定要进行的操作是 _A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感 器的示数D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)甲同学在实验中得到如图 KS4-7 所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画 出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(计算结果保留 3 位有效数字).单位t cm.Llp.3.Q9.127.1J1.09T023456图 KS4-7(3)如图 KS4-8 所

7、示，甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为0,求得图线的斜率为k，则小车的质量为2 2%-mD.R乙同学根据测量数据作出如图KS4-9 所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_ .6.(2016 年福建漳州高三模拟)为了探究“加速度与力的关系”，使用如图KS4-10 所示的气垫导轨装置进行实验其中G、G为两个光电门，当滑块通过G、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的条形挡光片的总质量为M挡光片宽度为d,光电门间的距离为x,牵引砝码的质量为m实验开始应先调节气垫导轨下-U LI图 KS4

8、-6LJ1A.tan0图 KS4-95图 KS4-10(1)若取细绳牵引滑块的拉力FT=mg测得滑块质量 M= 0.2 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适 的一个是_.A.m= 5 g B .m= 15 g面的螺钉，使气垫导轨水平.请回答下列问题:L.IOAf16C.m3= 20 g D .m4= 200 g(2) 在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=_(用11、12、d、x表示).(3) 以滑块和牵引砝码为研究对象，滑块质量M定，改变牵引砝码的质量m根据实验数据描绘的滑块加速度a与牵引砝码的质量m之间的实验关系图象，能正确反映的图是7. (2017 年湖南长沙雅礼中学高三月考)现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速 度与其质量成反比”这一物理规律给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面KS4-11 所示)、小车、计时器一个、摩擦力的影响)：米尺、天平、砝码、钩码若干实验步骤如下(如图(不考虑(1)(2)(3)(4)用天平测出小车的质量让小车自斜面上方一固定点用米尺测量A与A之间的距离s.则小车的加速度a=_.用米尺测量A相对于A的高度h.则小车所受的合外力F=_ .m同时改变h,Ai从静止下滑到斜面底端A,记下所用的时间t.(5) 在小车中加钩码，