（新课标）2018年高考物理总复习 课时达标检测（十九）验证牛顿运动定律（实验提能课）.doc

课时达标检测(十九) 验证牛顿运动定律 (实验提能课)1关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是( )a平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上b每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力c实验时，先放开小车，再接通电源d可以利用天平测出砂桶和砂的质量m和小车的质量m，直接用公式a求出加速度解析：选b平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，a错误；平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数tan ，与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，b正确；实验时，应先接通电源，待打点稳定后，再放开小车，c错误；本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反比，不能直接用公式a求加速度，d错误。2(2017汕头质检)如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。(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。如果打出的纸带如图乙所示，则应_(选填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹_为止。(2)图丙为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像，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，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。解析：(1)平衡小车所受阻力时，需要将砝码取下；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均匀为止。(2)当小车上的砝码为零时，小车加速度为a0，设小车的质量为m，则小车受到的拉力为fma0；图中直线的函数关系式为kmb，根据牛顿第二定律f(mm)a，可解得：m，f。答案：(1)砝码减小间隔相等(均匀)(2)3如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是_。(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为m，做好此实验_(填“需要”或“不需要”)mm的条件。解析：不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力，而接了传感器后细线的拉力可以直接读出。答案：(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点计时器太远(2)不需要4利用如图所示装置可以做力学中的许多实验。(1)(多选)以下说法正确的是( )a用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响b用此装置“研究匀变速直线运动”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量c用此装置“探究加速度a与力f的关系”时，必须设法消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响d用此装置“探究加速度a与力f的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量(2)本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是( )a交流220 vb直流220 vc交流46 v d直流46 v(3)在利用此装置“探究加速度a与力f的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图所示。已知打点计时器接在频率为50 hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下a点时小车的瞬时速度为_m/s。(结果保留2位有效数字)解析：(1)用此装置“研究匀变速直线运动”时，没必要消除小车和木板间的摩擦阻力的影响，也没有必要使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，a、b错误。在用此装置“探究加速度a与力f的关系”时，必须设法消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响。还应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，这样才可认为细绳对小车的拉力等于盘和盘内砝码的重力，d正确。(2)甲是电火花计时器，可直接接220 v交流电源，a正确。(3)打点计时器打下a点时小车的瞬时速度为va m/s0.53 m/s。答案：(1)cd(2)a(3)0.535(2017唐山模拟)用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的af图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_(填“偏大”或“偏小”)。(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_砝码和盘的总重力(填“大于”“小于”或“等于”)，为了便于探究、减小误差，应使小车质量m与砝码和盘的总质量m满足_的条件。(3)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 hz。a、b、c、d、e、f、g是纸带上7个连续的点。xxdgxad_cm。由此可算出小车的加速度a_m/s2(保留两位有效数字)。解析：(1)根据所给的fa图像可知，当f0时，小车已经有了加速度a0，所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大造成的。(2)根据牛顿定律，对小车fma，对砝码和盘mgfma，解得fmg，只有当mm时，小车受到的拉力才近似等于mg，从而减少误差。(3)由题图读出xad2.10 cm，xdg3.90 cm，所以xxdgxad1.80 cm，根据xat2，解得a5.0 m/s2。答案：(1)偏大(2)小于mm(3)1.805.06某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接，在桌面上画出两条平行线mn、pq，并测出间距d。开始时将木板置于mn处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数f0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数f1，然后释放木板，并用停表记下木板运动到pq处的时间t。(1)木板的加速度可以用d、t表示为a_；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)_。(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数f1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是()(3)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_。(填选项前的字母)a可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取多组实验数据c可以比较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解析：(1)由dat2可得a。减小偶然误差的主要方法是多次测量，求平均值。(2)由题意可知，f1是水瓶的重力，设绳中拉力为ft，对木板，a，在m板m水时ftf1，a，排除a、b选项；逐渐增加水的质量，将不再满足ftf1，而是ftf1，将导致小车加速度实际值较理论值偏小，故选项c正确。(3)改变质量且可以连续改变，可更方便地获取多组实验数据；可比较准确地测出摩擦力的大小。答案：(1)保持f1不变，重复实验多次测量，求平均值(2)c(3)bc7. (2017南阳一中模拟)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度h、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为_。(3)以下能引起实验误差的是_。(填选项前的字母)a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差d小球落地和滑块撞击挡板不同时解析：(1)设剪断细