【创新设计】2017年高考物理广东专用一轮复习(课件+习题+章末质量检测)第3章牛顿运动定律 实验四.ppt

解析　(1)实验研究这三个物理量之间关系的思想方法是控制变量法。 (2)用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力，只有在满足砂桶的质量远小于小车的质量时，拉力才可近似等于砂桶的重力。 (3)计算加速度时，用逐差法误差较小。 答案　(1)控制变量法　(2)平衡摩擦力　砂桶的重力　(3)B 2.利用如图10装置可以做力学中的许多实验：(1)以下说法正确的是　　　　。 图10 A.用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响 B.用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细绳与滑轨平行 C.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力 D.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量 (2)本装置中要用到打点计时器，如图11所示为实验室常用的两种计时器，其中b装置用的电源要求是　　　　。 图11 A.交流220 V B.直流220 V C.交流4～6 V D.直流4～6 V (3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图12，已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为　　　　m/s。(结果保留两位有效数字) 图12 答案　(1)BD　(2)C　(3)0.53(0.51～0.53均对) 3.某同学利用如图13甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下： 图13 A.按照图示安装好实验装置，挂上砂桶(含少量砂子)； B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等； C.取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的总质量m，并记下； D.保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间； E.重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B、C、D步骤。 (1)若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为　　　　。(忽略空气阻力) (2)如图乙所示，用游标卡尺测得小车上遮光片的宽度为　　　　 mm。 (3)若遮光片的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度a＝　　　　。 (4)有关本实验的说法正确的是　　　　。 A.砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量 B.小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量 C.平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶 D.平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶 (4)设平衡摩擦力时木板的倾角为θ，则mg＋μMgcos θ＝Mgsin θ，可以看出m与M之间只需满足上式即可，选项A、B错误；由于此题中实验步骤B在砂桶拉力作用下小车平衡，取下细绳和砂桶后，小车加速下滑时所受合力大小等于砂桶和砂子的总重力mg，平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶，小车重力沿斜面的分力必须与砂桶和砂子的总重力以及小车向下运动所受摩擦力之和相等，选项C错误，D正确。 实验基础 热点突破 随堂演练 实验四　验证牛顿运动定律 注意事项 1.实验方法：控制变量法。 2.平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要悬挂小盘，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3.实验条件：只有满足M?m，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。 4.一先一后一按住：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。 5.作图：作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位，这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些。 误差分析 1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。 2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。 热点一　实验原理与基本操作 【例1】　在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图1所示的装置图进行实验： 图1 (1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是 ____________________________________________________。 B.实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C.每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的