《创新设计》2016年高考物理一轮复习教师word文档 随堂演练 实验4.doc

实验四 验证牛顿运动定律 1某实验小组利用图 8 所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 图 8 (1)下列做法正确的是_( 填正确答案标号)。 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”) 图 9 (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 9 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 甲 、 乙 ，由图可知，m 甲 _m 乙 ， 甲 _ 乙 。(选填 “大于”、 “小于”或“等于”) 解析 (1)探究加速度与力、质量的关系时，牵引木块的细绳应与长木板平行；平衡摩 擦力时应不挂砝码桶；对于打点计时器，应先接通电源，再放开木块；平衡摩擦力后， 改变木块上砝码的质量，不需要重新平衡摩擦力。选项 A、D 正确，选项 B、C 错误。 (2)对于系统，根据牛顿第二定律，有 a ，牵引小车的拉力 FMa 。要 mgM m MmgM m 使 Fmg，则 MMm，即要求 mM。 (3)对于木块，根据牛顿第二定律，得 a g ，故 a F 图象的斜率反映 F MgM FM 了木块质量的倒数。有 ，所以 m 甲 乙 。 答案 (1)AD (2) 远小于 (3)小于 大于 2如图 10 所示为“用 DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实 验装置。 图 10 (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为 _，用 DIS 测小车的加速度。 (2)改变所 图 11 挂钩码的数量，多次重复测量。某次实验中根据测得的多组数据可画出 aF 关系图线 (如图 11 所示)。 分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是 _ _。 此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_(填正确答案标号) 。 A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态 C所挂钩码的总质量太大 D所用小车的质量太大 解析 (1)在实验探究加速度与力、质量的关系时应采取控制变量法，即研究加速度和 力的关系时保持质量一定，因本实验中研究对象是小车，故应保持小车的总质量不变。 运动过程中小车受重力、支持力、摩擦力、细线的拉力作用，因实验前应已平衡摩擦 力，故小车所受合外力等于细线的拉力。对小车有 FMa，对钩码有 mgFma，联 立解得 F g，当钩码的质量远小于小车的质量时， Fmg，所以可用钩码的重力 MmM m 作为小车所受的合外力。 (2)当钩码重力较小时，细线的拉力 F 近似等于钩码的重力，起初图线为过原点的一 条直线，a 与 F 成正比，故分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是“在质量不变的条 件下，加速度与合外力成正比”；当钩码重力较大不再满足“小车的质量远大于钩码 的质量”时，图线的 AB 段明显偏离直线而向下弯曲，小车的加速度与钩码的重力不再 成正比，