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实验四验证牛顿第二定律 考点一实验原理和步骤的考查 例1 2015 石家庄模拟 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 多选 下列做法正确的是 填字母代号 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 选填 远大于 远小于 或 近似等于 木块和木块上砝码的总质量 思路分析 对第 1 问 要保证绳拉木块的力为木块受到的合力 对第 2 问 应用牛顿第二定律求出绳拉木块的力的表达式 再分析在什么条件下 该拉力约等于砝码及桶的总重力 解析 1 实验中细绳要保持与长木板平行 选项a正确 平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上 选项b错误 实验时应先接通电源再放开木块 选项c错误 平衡摩擦力后 改变木块上的砝码的质量时不需要重新平衡摩擦力 选项d正确 考点二实验数据处理及实验误差分析 例2 2016 青岛模拟 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 的实验装置如图甲所示 1 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中 打出了一条纸带如图乙所示 计时器打点的时间间隔为0 02s 从比较清晰的点起 每5个点取一个计数点 量出相邻计数点之间的距离 该小车的加速度a m s2 结果保留两位有效数字 2 平衡摩擦力后 将5个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘 然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中 测量小车的加速度 小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力f的实验数据如下表 请根据实验数据作出a f的关系图象 3 根据提供的实验数据作出的a f图线不通过原点 请说明主要原因 解析 1 由题意可知计数间隔t 5t0 0 1s 由 x at2和 x 0 16cm 1 6 10 3m 可得a 0 16m s2 3 平衡小车与桌面之间的摩擦力 a f图象仍不通过原点 可能是在计算f时忘记加上砝码盘的重力 使作出的图象向左平移造成的 答案 1 0 16 2 见解析 3 忘记加入砝码盘的重力 方法技巧思维提升 重要提示 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材 是在教材实验的基础上创设新
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