实验验证牛顿运动定律.pptx

(2013·天津高考)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。;(1)下列做法正确的是　(　　) A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝 码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源 D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾 斜度 (2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运 动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 　　　　　木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于” “远小于”或“近似等于”);(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平 桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究 加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线,设甲、 乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动 摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲　　m乙,μ甲_____ μ乙。(选填“大于”“小于”或“等于”);【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)小车的合外力由谁来提供; (2)根据牛顿第二定律的公式分析绳子的拉力和砝码及砝码桶的总重力在什么条件下近似相等; (3)根据牛顿第二定律找出加速度a与合外力F的关系式,并根据图像中斜率和截距的物理意义求解。;【解析】(1)选A、D。木块下滑时,受到重力、细绳的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,应该使细绳与长木板平行且使重力的下滑分量mgsinθ等于摩擦力μmgcosθ,即mgsinθ =μmgcosθ(其中θ为木板的倾角),故平衡摩擦力时,不能悬挂砝码桶,A正确,B错误;由平衡摩擦力的公式可知两边的质量m可以消去,故改变木块上的砝码的质量时,木块及其上砝码的总重力的下滑力仍能和总的摩擦力抵消,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确;通过纸带求木块加速度,要求打点计时器在纸带上打出足够多的点,这就要求将木块放在靠近打点计时器的位置,并且先接通打点计时器,待打点稳定后再释放木块,故选项C错误。;(2)实验中平衡好摩擦力后,绳的拉力提供木块的合外力即F=ma; 砝码桶及桶内砝码与木块运动的速度相等,由牛顿第二定律得 mg-F=ma,两式联立得mg=(m+m)a,当m?m时,m+m≈m, mg≈ma即当m?m时,砝码桶及桶内砝码的总重力近似等于木 块运动时受到的拉力,提供木块的合外力,故应选填“远小于”。;(3)实验中如果没有平衡摩擦,对木块进行受力分析,根据牛顿 第二定律F-μmg=ma,得a= F-μg,即a-F图像中,斜率表示质量 的倒数 ,a轴上的截距的绝对值表示μg,结合图可得m甲m乙, μ甲μ乙。 【答案】(1)A、D (2)远小于 (3)小于　大于