复习(课件+练习：实验四 验证牛顿运动定律.doc

2016年高考物理一轮复习（课件+练习）：实验四　验证牛顿运动定律 1．(2015·郑州质检)为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置．请思考探究思路并回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是________； A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上 (2)在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a＝__________________； (3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图所示．图线________(填“”或“”)是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m＝________kg. 答案：(1)C　(2) (3)　0.5 解析：(1)为平衡滑动摩擦力，应使小车的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等，此时不能连接钩码，故C正确． (2)计算加速度可用逐差法得到三个加速度再取平均值，此时误差较小，则 a＝. (3)轨道倾斜太大，即使没有钩码拉小车也将加速下滑，因此图线为轨道倾斜情况下得到的． 由题图中图线可得mgsin θ－f＝ma0， F1＋mgsin θ－f＝ma1， 可得：F1＋ma0＝ma1 由图象知F1＝1 N，a0＝2 m/s2，a1＝4 m/s2 可求得m＝0.5 kg. 2．如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置，他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条(宽度为d，d较小)，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放． (1)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是__________________． (2)下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)． A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使A位置与光电门间的距离适当大些 C．应将气垫导轨调节水平 D．应使细线与气垫导轨平行 (3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出________(填“t2－F”、“ －F”或“－F”)图象． 答案：(1)遮光条到光电门的距离L　(2)A　(3)－F 解析：(1)滑块的初速度为零，末速度为遮光条的宽度与时间的比值，根据v2－0＝2aL，只要测出遮光条到光电门的距离L就可得到滑块的加速度． (2)因为力传感器可以直接读出合外力的大小，不用钩码和传感器的重力来代替合外力，所以不需要滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量的控制条件，应选A. (3)因v＝，根据v2－0＝2aL得a＝，所以处理数据时应作出－F图象． 3．(2015·广东省四校联考)如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦． (1)电火花打点计时器的工作电压为________(填“交”或“直”)流________V. (2)下列说法正确的是(　　) A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B．实验时应先接通电源后释放小车 C．实验中m2应远小于m1 D．测力计的读数始终为 (3)如图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是________m/s2(交流电的频率为50 Hz，结果保留两位有效数字)． (4)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图象可能是下图中的图线(　　) 答案：(1)交　220 　(2)B　(3)0.50　(4)C 解析：(1)电火花打点计时器工作电压为220 V交变电流． (2)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜，以平衡摩擦力，选项A错误．实验时应先接通电源后释放小车，选项B正确．实验中m2不必远小于m1，选项C错误．由于P向下加速运动，测力计的读数始终小于，选项D错误． (3)由Δx＝aT2解得