人教版高考物理一轮总复习精品课件 第三章 牛顿运动定律 实验4 探究加速度与物体的受力、物体质量的关系 (4).ppt

(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是。?A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高,以补偿阻力C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量m0(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电源,根据纸带可求出小车的加速度为m/s2(结果保留两位有效数字)。?(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为。?答案(1)BD(2)1.3(3)D解析(1)本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量m0,故A、E错误;先拿下砂桶,然后将带滑轮的长木板右端垫高,以补偿阻力,故B正确;打点计时器使用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故C错误;要改变砂和砂桶的质量,从而改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化的关系,故D正确。5.(2021湖南师大附中高三月考)某班级同学用如图甲所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。P、Q两辆小车放在倾斜轨道上,小车P上固定一个力传感器,小车Q上固定一个加速度传感器(可以测量Q在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车Q之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车Q受到的拉力和加速度的大小。甲(1)下列关于实验装置和操作的说法正确的是。?A.轨道倾斜是为了平衡小车P受到的摩擦力B.轨道倾斜是为了平衡小车Q受到的摩擦力C.实验中,在小车Q向下运动的过程中均可采集数据D.实验中,只需在小车Q加速运动的过程中采集数据(2)四个实验小组选用的小车Q(含加速度传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,他们作出的a-F图像如图乙所示。(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图乙的四条图线收集数据,然后作图。①如何收集数据?。?②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以为纵轴,以为横轴。?答案(1)BD(3)①在a-F图线上作一条垂直于横轴的直线(即F相同),记录下与四条图线的交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据②加速度a质量的倒数?解析(1)本实验是研究小车Q的加速度a和力F、质量m的关系,所以轨道倾斜是为了平衡Q的摩擦力,故A错误,B正确;实验中只能在小车Q加速运动过程中采集数据,C错误,D正确。(3)①验证a和m的关系,要保持F不变,即在a-F图线上作一条垂直于横轴的直线,记录下与四条图线的交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据;②由F=ma可得a=F,因为正比关系更直观,更容易判定,所以为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以加速度a为纵轴,以质量的倒数为横轴。6.某同学用如图所示的实验装置探究滑块的加速度与合外力的关系。气垫导轨下面的位置标尺的0刻度在左侧,调整气垫导轨使之水平,在导轨左边某位置固定一光电门,记下光电门的位置x1。把轻绳一端连在拉力传感器上,另一端与滑块相连,钩码通过动滑轮挂在定滑轮与传感器之间。将滑块放在导轨右侧某位置,记下滑块上遮光条的初始位置x2。开通气源,由静止释放滑块,滑块向左运动,通过光电门时记录滑块上遮光条的遮光时间为t。(1)实验中通过改变钩码的质量或者改变钩码的个数来改变滑块受到的合外力,(选填“需要”或“不需要”)考虑钩码的质量远小于滑块的质量。?(2)该同学测得遮光条的宽度为d,则钩码的加速度大小a=(用题设条件中物理量的字母表示)。?解析(1)仅当用钩码重力充当合外力时需要满足钩码的质量远小于滑块的质量,本题用拉力传感器测合外力的大小,故不需要考虑钩码的质量远小于滑块的质量。本课结束易错辨析(1)平衡摩擦力时不能在细绳的另一端挂槽码。()(2)平衡摩擦力必须让小车连上纸带,且让打点计时器处于工作状态。()(3)平衡摩擦力时可根据纸带上的点迹是否均匀来判断。()(4)换小车也不用重新平衡摩擦力。()(5)只有槽码的质量比小车的质量小的多时,线上的拉力才视为等于槽码重力。()(6)每次放砝码于小车上改变小车质量时都需重