2022届高考物理一轮复习知能演练实验四探究加速度与力质量的关系沪科版

2022届高考物理一轮复习知能操练实验四探究加快度与力、质量的关系沪科版1在本实验中,以下说法正确的选项是A平衡摩擦力时,小桶应用细线经过定滑轮系在小车上,但小桶内不能装砂实验中应始终保持小车和砝码的总质量远远大于砂和小桶的总质量C实验中如果用纵坐标表示加快度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加快度与质量成反比D平衡摩擦力时,小车后边的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力解析:选BD平衡摩擦力时,不应用小桶拉动小车做匀速运动,让小车带着纸带下滑来平衡摩擦力即可,A错误,D正确;实验中应始终保持小车和砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量,B正确;由实验画的－图像是一条曲线,难以判断它所对应的函数式,进而难以确定a与aMM的质量关系,所以在实验中应作a－错误!图像而不是a－M图像来剖析实验结果,C错误2图3－3－9如图3－3－9所示为“探究加快度与力、质量的关系”时甲、乙两同学根据实验数据画出的a－F图像,直线Ⅰ为甲同学画出的,直线Ⅱ为乙同学画出的直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,显然高出了误差范围,下面给出了对于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是实验前甲同学没有平衡摩擦力甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的尾端抬得过高了实验前乙同学没有平衡摩擦力乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的尾端抬得过高了解析:选BC直线Ⅰ在纵轴上有较大的截距,说明在绳对小车的拉力F＝0还没有挂小盘时,小车就有了沿长木板向下的加快度,说明平衡摩擦力时长木板倾角过大直线Ⅱ在横轴上有较大的截距,说明乙同学在实验前没有平衡摩擦力,因此在绳对小车有了较大的拉力F此后,小车的加快度仍旧为零应选项B、C正确3图3－3－10在“探究加快度与力、质量的关系”实验中,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作使劲F;用打点计时器测出小车的加快度a,得出若干组数据,然后根据测得的数据作出如图－10所示的a－F图像,发现图像既可是原点,又不是直线,原因是A没有平衡摩擦力,且小车质量较大B平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的总质量较大

3－3C平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砂和小桶的总质量较大D平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车的质量较大解析:轴,说明平衡摩擦力不足,所垫木板太低,当拉力较大时,图像斜率变小了,因为此时小桶和砝码的质量不能远远大于小车和砝码的总质量,选项C正确42022·高考浙江理综卷在“探究加快度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线为了达成实验,还须从下图中选用实验器材,其名称是________________________________________________________________________________________________________________________________________________,并分别写出所选器材的作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________图3－3－11解析:器材名称:学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码器材作用:学生电源为电磁打点计时器提供沟通电压;电磁打点计时器电火花计时器记录小车运动地点的时间;砝码用以改变小车的质量;钩码用以改变小车受到拉力的大小,还可用于测量小车质量答案:看法析52022·南京模拟某同学设计了一个探究加快度a与物体所受协力F及质量m关系的实验,图3－3－12中a所示为实验装置简图沟通电的频次为50H图3－3－121图

b所示为某次实验获得的纸带

,

根据纸带可求出小车的加快度大小为

________m/2保存两位有效数字2保持砂和砂桶质量不变

,

改变小车质量

m,

分别获得小车加快度

a与质量

m及对应的错误!数据如下表

:实验次数12345678小车加快度a/m·－2小车质量m/g错误!/g－1请在如图3－3－13所示的坐标纸中画出a－错误!图线,并由图线求出小车加快度a与质量倒数错误!之间的关系式是________图3－3－13解析:1由逐差法得2a＝错误!/m/2如下图由图知斜率＝,即保持合外力F＝N,所以a＝错误!＝错误!答案:看法析61如图3－3－14为某同学所安装的“探究加快度与力、质量的关系”的实验装置,在图示状态下开始做实验该同学在装置和操作中的主要错误有:________________________________________________________________________________________________________________________________________________至少写出两处图3－3－142在“探究加快度与力、质量的关系”的实验中,为了使小车受到合外力等于砂和砂桶的总重力,往常采用如下两个举措:a平衡摩擦力:将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块

,

频频移动木块的地点

,

直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与小车一同做匀速直线运动B调整砂的多少,使砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M①以上哪一个举措中有错误有何重要错误答:________________________________________________________________________②在更正了上述错误之后,保持小车及砝码的总质量M不变,频频改变砂的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力砂桶及砂的总重量与加快度的比值略大于小车及砝码的总质量M经检查发现滑轮特别圆滑,打点计时器工作正常,且预先基本上平衡了摩擦力那么出现这种情况的主要原因是什么答:________________________________________________________________________解析:1主要错误有:①长木板右端未垫高以平衡摩擦力;②打点计时器用的是直流电源;③牵引小车的细线没有与木板平行;④开始实验时,小车离打点计时器太远2①a中平衡摩擦力时,不应用小桶拉动小车做匀速运动,应让小车自己的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力②由于砂桶及砂向下加快,处于失重状态,拉小车的合外力F<mg,而办理数据时又将于mg办理因此,M＝错误!<错误!答案:看法析72022·合肥模拟某实验小组利用如图3－3－15所示的实验装置来探究当合外力一准时

F按等,物体运动的加快度与其质量之间的关系图3－3－151由图3－3－15中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离＝24cm,由图3－3－16中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm该实验小组在做实验时,将滑块从图所示地点由静止释放,由数字计时器能够读出遮光条经过光电门1的时间t1,遮光条经过光电门2的时间t2,则滑块经过光电门1时的刹时速度的表达式v1＝________,滑块经过光电门2时的刹时速度的表达式v2＝________,则滑块的加快度的表达式a＝________以上表达式均用字母表示图3－3－162在本次实验中,实验小组经过改变滑块质量总合做了6组实验,获得如下表所示的实验数据通过分析表中数据后,你得出的结论是________________________________________________________________________mgam/22503003504005008003现需经过图像进一步考证你的结论,请利用表格数据,在图坐标系中描点作出相应图像图3－3－17解析:1由图可知:d＝5mm＋mm×2＝mm＝cm遮光条的宽度很小,遮光条经过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度即为滑块经过光电门的刹时速度,故v1＝错误!,v2＝错误!滑块由光电门1到光电门2做匀加快直线运动,由v错误!－v错误!＝2a可得:a＝错误!2在合外力不变的情况下,物体运动的加快度跟物体的质量成反比,即当合外力一准时,在误差允许的范围内,物体质量和加快度的乘积近似相等如下图答案:1错误!错误!错误!2、3看法析图3－3－188创新实验探究如图3－3－18所示为某同学探究加快度与力和质量关系的实验装置,两个相同质量的小车放在圆滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码两小车后端各系一条细绳,一同被夹子夹着使小车静止翻开夹子,两小车同时开始运动;关上夹子,两小车同时停下来,用刻度尺测出两小车的位移,下表是该同学在几次实验中记录的数据实验车号小车质量g小盘质车中砝码盘中砝码小车位移次数量g质量g质量gcm1甲50100015乙5010010302甲5010010乙50105010143甲50100018乙50101010请回答下述问题:1在每一次实验中,甲、乙两车的位移之比等于________________之比,请简要说明实验原理________________________________________________________________________________________________________________________________________________;第一次实验控制了________不变,在实验误差允许范围内可得出的结论是:________________________________________________________________________;第二次实验控制了________不变,在实验误差允许范围内可得出的结论是:________________________________________________________________________;4第三次实验时,该同学先测量了甲车的位移,再根据前两次实验结论,计算出乙车应当发生的位移,然后再测