高考物理一轮总复习 实验4 验证牛顿运动定律课后提能演练.doc

实验4 验证牛顿运动定律1在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中错误的是 ()a平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上b连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行c平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动d小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车【答案】a【解析】本题考查实验过程中应注意的事项，选项a中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，选项a错，b、c、d符合正确的操作方法2在验证牛顿第二定律的实验中，甲、乙、丙、丁四个实验小组根据实验数据画出的图象分别如下对于这四个图象，分析正确的是()甲乙丙丁a甲未平衡摩擦b乙平衡摩擦过度c丙是小车质量太大了d丁是不满足mm的条件【答案】d【解析】甲平衡摩擦力时倾角过大，乙平衡摩擦力时倾角过小，丁图出现弯曲是由于砝码质量过大，不满足mm的条件3某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系，弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线p、q，并测出间距d.开始时将木块置于p处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数f0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数f，然后释放木块，并用秒表记下木块从p运动到q处的时间t.(1)木块的加速度可以用d和t表示为a_.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数f的关系下图中能表示该同学实验结果的是()abcd(3)(多选)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是()a可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取更多组实验数据c可以更精确地测出摩擦力的大小d可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】(1)(2)c(3)bc【解析】(1)由dat2可得，a.(2)由牛顿第二定律可知，ff0ma得af，c选项正确(3)挂钩码的方法不能连续改变细绳的拉力大小，因此不能准确测出摩擦力的大小，也不利于获得多组测量数据，故b、c两项正确4如图所示为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图沙和沙桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为m.实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小 (1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行接下来还需要进行的一项操作是()a将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在沙和沙桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动b将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去沙和沙桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动c将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及沙和沙桶，轻推小车，观察判断小车是做匀速运动(2)实验中要进行质量m和m的选取，以下最合理的一组是()am200 gm10 g,15 g,20 g,25 g,30 g,40 gbm200 gm20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 gcm400 gm10 g,15 g,20 g,25 g,30 g,40 gdm400 gm20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 g(3)如图是实验中得到的一条纸带，a，b，c，d，e，f，g为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出量出相邻的计数点之间的距离分别为xab4.22 cm，xbc4.65 cm，xcd5.08 cm，xde5.49 cm，xef5.91 cm，xfg6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 hz，则小车的加速度a_ m/s2.(结果保留2位有效数字)【答案】(1)b(2)c(3)0.425如图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下：用天平测量物块和遮光片的总质量m，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门a的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门a和光电门b所用的时间ta和tb，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数.回答下列问题：(1) 测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图所示其读数为_ cm. (2)物块的加速度a可用d，s，ta和tb表示为a_.(3)动摩擦因数可用m，m，和重力加速度g表示为_.(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差”)【答案】见解析【解析】(1)d0.9 cm120.05 mm0.9 cm0.060 cm0.960 cm.(2)因为va，vb，又由2asvv得a.(3)设细线上的拉力为ft，则mgftm，ftmgm两式联立得.(4)由实验装置引起的误差为系统误差6某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为m，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 hz.实验步骤如下：a按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；b调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；c挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；d改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤c，求得小车在不同合力作用下的加速度根据以上实验过程，回答以下问题：(1)对于上述实验，下列说法正确的是_a小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等b实验过程中砝码盘处于超重状态c与小车相连的轻绳与长木板一定要平行d弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半e砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度为_m/s2.(结果保留2位有效数字) (3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数f的关系图象，与本实验相符合的是_abcd【答案】(1)c(2)0.16(3)a【解析】(1)由实验装置可知当砝码下落的高度为h时，小车沿木板下滑的距离为2h，故加速度不同，即选项a错误；由于砝码盘加速下落，处于失重状态，故选项b错误；如果细绳不与木板平行，则木板方向是由细绳拉力的分力产生加速度，给实验带来误差，所以要求细绳一定沿木板方向，故选项c正确；对于砝码和砝码盘，由受力分析知mg2ftma，解得ft(mgma)，故选项d错误；由于