天津专用2025届高考物理一轮复习考点规范练14探究加速度与物体受力物体质量的关系验证牛顿运动定律含解析新人教版.docxVIP

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考点规范练14探究加速度与物体受力、物体质量的关系

(验证牛顿运动定律)

1.(2024·天津河西一模)图甲为验证牛顿其次定律的试验装置示意图。

甲

(1)平衡小车所受阻力的操作:取下,把木板不带滑轮的一端垫高;接通电火花计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动。假如打出的纸带如图乙所示,则应(选填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调整,直到纸带上打出的点迹为止。?

乙

(2)图丙为探讨在外力肯定的条件下,物体的加速度与其质量的关系时所得的试验图像,横坐标m为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿其次定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为。?

丙

2.(2024·山东威海模拟)某试验小组利用如图所示的装置进行验证:当质量m肯定时,加速度a与力F成正比的关系,其中F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。详细做法是:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中A、B相距x。

(1)设加速度大小为a,则a与v及x间的关系式是。?

(2)假如试验操作无误,四位同学依据试验数据作出了下列图像,其中正确的是()

(3)下列哪些措施能够减小本试验的误差。?

A.试验中必需保证m2?m1

B.试验前要平衡摩擦力

C.细线在桌面上的部分应与长木板平行

D.图中A、B之间的距离x尽量小些

3.(2024·天津滨海七校联考)某试验小组利用如图所示的试验装置,测定小车和木板间的动摩擦因数。

试验原理:将一端带滑轮的长木板固定在水平试验台上,试验小车(含钩码,图中未画出)通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,试验中,从小车上取钩码后挂在细线的另一端,放开钩码,小车由静止起先加速运动,得到一条志向的纸带,处理纸带得到小车运动的加速度a,同时记录所挂钩码的质量m;再从小车上取钩码后挂在细线的另一端,重复试验,得到多组小车运动的加速度a和所挂钩码的质量m的试验数据。

(1)下列哪些措施能够减小本试验的误差。?

A.试验中必需保证小车(含钩码)的总质量远大于所挂钩码的质量

B.试验前必需平衡摩擦力

C.细线在桌面上的部分应与长木板平行

D.小车释放前要靠近打点计时器

(2)试验中,该同学得到一条较为志向的纸带,如图所示,从清楚的O点起先,每隔4个点取一个计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm,打点计时器打点频率为50Hz,则由此纸带可得到小车运动的加速度a=m/s2。(结果保留两位有效数字)?

(3)依据试验测得的数据,该同学以系统的加速度a为纵轴,所挂钩码的质量m为横轴,绘制了如图所示的a-m图线,则小车与木板间的动摩擦因数μ=(g取10m/s2)。?

考点规范练14探究加速度与物体受力、物体质量的关系(验证牛顿运动定律)

1.解析(1)平衡小车所受阻力时,须要将砝码取下;题图纸带反映了小车在做加速运动,即垫木垫高了,应减小木板的倾角,直到纸带打出的点迹匀称为止。

(2)当小车上的砝码为零时,小车加速度为a0=1b,设小车的质量为m0,则小车受到的拉力为F=m0a0=m0b;图中直线的函数关系式为1a=km+b,依据牛顿其次定律F=(m+m0)a,可解得:m0=b

答案(1)砝码减小间隔相等(匀称)(2)1

2.解析(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2=2ax。

(2)由(1)可知v2=2ax,由牛顿其次定律得a=Fm,则v2=2xmF,v2

(3)以系统为探讨对象,加速度a=Fm=m2gm,系统所受拉力等于m2g,不须要满意m2?m1,故选项A错误;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,试验须要平衡摩擦力,还须要细线在桌面上的部分与长木板平行,故选项B、C正确;为减小试验误差,图中

答案(1)v2=2ax(2)A(3)BC

3.解析(1)不须要知道小车所受拉力,因此试验时不须要保证小车的质量远大于所挂钩码的质量,故A错误;测定小车和木板间的动摩擦因数,则试验前不须要平衡摩擦力,故B错误;为使小车受到的合力等于细线的拉力,试验前应调整定滑轮的高度使细线与木板平行,故C正确;为充分利用纸带,试验起先时,小车释放时前靠近打点计时器,故D正确;故选C、D。

(2)每隔4个点取一个计数点,相邻