高考物理总复习实验4验证牛顿运动定律资料

试验4验证牛顿运动定律1/35栏目导航123抓知识点抓重难点课时跟踪检测2/35抓知识点专心研读领悟细微深处13/35[试验原理与操作]4/35[数据处理与分析]5/35

[注意事项]1．平衡摩擦力在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动．2．不重复平衡摩擦力3．试验条件每条纸带都必须在满足小车质量远大于小盘和砝码总质量条件下打出．只有如此，小盘和砝码总重力才可视为小车受到拉力．6/354．一先一后一按住改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽可能靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车抵达定滑轮前按住小车．5．作图作图时，两坐标轴百分比要适当，要使尽可能多点落在所作直线上，不在直线上点应尽可能对称地分布在所作直线两侧．7/35抓重难点动手演练掌握提分技巧28/35重难点1试验原理与基本操作

在“探究加速度和力，质量关系”试验中，采取如图所表示装置图进行试验：(1)试验中，需要在木板右端垫上一个小木块，其目标是______________________________________________________.(2)试验中，已经测出小车质量为M，砝码(包含砝码盘)总质量为m，若要将砝码(包含砝码盘)总重力大小作为小车所受拉力F大小，这么做前提条件是________________________________________________________________.例19/3510/3511/35(3)本试验目标是：探究加速度和力、质量关系，所以不能把牛顿第二定律当成已知公式来使用，故A错误；使用打点计时器时，都应该先接通电源，后释放纸带，故B正确；平衡摩擦力后μ＝tanθ，与重物质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本试验采取控制变量法，故D正确．【答案】(1)平衡摩擦力(2)m≪M(3)BD12/35 在“探究加速度与力、质量关系”时采取如图所表示试验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂质量为m.(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳张力大小FT＝________，当M与m大小满足________时，才可认为绳子对小车拉力大小等于砂和砂桶重力．跟踪训练113/3514/3515/35重难点2数据处理及误差分析

一小组同学用如图所表示装置做“探究物体质量一定时，加速度与力关系”试验．例216/35(1)以下说法正确有()A．平衡摩擦力时，用细线一端挂空砝码盘，另一端与小车相连，将木板适当倾斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动B．每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力C．应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码总质量D．砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码总质量时，能够近似认为小车受到拉力等于砝码及砝码盘重力17/35(2)下列图甲为试验中按规范操作打出一条纸带一部分．从比较清楚点迹起，在纸带上标出了连续5个计数点A、B、C、D、E，相邻两计数点之间都有4个计时点没有标出，用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E距离以下列图甲所表示，已知打点计时器接在频率为50Hz交流电源上，则此次试验中小车运动加速度测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)18/35(3)某同学平衡摩擦力后，改变砝码盘中砝码质量，分别测量出小车加速度a.以砝码盘及砝码重力F为横坐标，以小车加速度a为纵坐标，得到如图乙所表示a­F图线，则图线不经过坐标原点主要原因是___________________________．【解析】(1)平衡摩擦力时，应将细线从小车上取下，轻轻推进小车，使小车沿木板运动，经过打点计时器打出来纸带判断小车是否匀速运动，A错误；每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力，B错误；砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码总质量时，能够近似认为小车受到拉力等于砝码及砝码盘重力，C错误，D正确．19/35【答案】

(1)D(2)1.2(3)平衡摩擦力过分

20/35 以下列图所表示为某同学探究加速度与力和质量关系试验装置，两个相同质量小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳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，一起被夹子夹着使小车静止．打开夹子，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位移，下表是该同学在几次试验中统计数据．跟踪训练221/35请回答下述问题：(1)在每一次试验中，甲、乙两车位移之比等于______之比，请简明说明试验原理____________________________________________________________.试验次数车号小车质量(g)小盘质量(g)车中砝码质量(g)盘中砝码质量(g)小车位移(cm)1甲50100015乙5010010302甲501001027.5乙50105010143甲50100018乙5010101022/35(2)第一次试验控制了________不变，在试验误差允许范围内可得出结论是________________________________________________________________.(3)第二次试验控制了________不变，在试验误差允许范围内可得出结论是___________________________________________________________________.(4)第三次试验时，该同学先测量了甲车位移，再依据前两次试验结论，计算出乙车应该发生位移，然后再测量了乙车位移，结果他高兴地发觉，理论预言与实际符合得相当好．请问，他计算出乙车位移应该是________．23/3524/35答案：(1)加速度看法析(2)小车质量小车加速度与拉力成正比(3)小车所受拉力小车加速度与质量成反比(4)30cm25/35重难点3试验改进与创新

26/352．数据测量改进3．试验拓展延伸以“验证牛顿运动定律”为背景测量物块与木板间动摩擦因数．27/35 某同学利用下列图甲所表示试验装置及数字化信息系统取得了小车加速度a与钩码质量m对应关系图，如图乙所表示．试验中小车(含发射器)质量为200g，试验时选择了不可伸长轻质细绳和轻定滑轮，小车加速度由位移传感器及与之相连计算机得到．回答以下问题：例328/35(1)依据该同学结果，小车加速度与钩码质量成________(填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图乙可知，a­m图线不经过原点，可能原因是____________________．(3)若利用本试验装置来验证“在小车质量不变情况下，小车加速度与作用力成正比”结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到合外力，则试验中应采取改进办法是__________________________，钩码质量应满足条件是________________．29/35【解析】(1)把图乙中点用平滑线连接后，能够看出，a­m图线是曲线即非线性．(2)由图象可知，小车受到钩码拉力作用，但加速度仍为零，可能原因是小车还受到摩擦力作用．(3)改进办法：第一图线不过原点，要平衡摩擦力，所以调整轨道倾斜度；第二，要使小车受到合外力等于钩码重力，要求钩码质量不能太大，即远小于小车质量．【答案】(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调整轨道倾斜度以平衡摩擦力远小于小车质量30/3