（新课标）高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 实验4 验证牛顿运动定律真题.doc

验证牛顿运动定律高考真题1(2014新课标全国)某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系(2)由图乙可知，am图线不经过原点，可能的原因是_(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_解析：(1)在本实验中，小车的加速度a，在研究加速度与外力关系时，保持小车的质量m不变，若横轴为钩码质量m，则当满足mm时，m可以忽略不计，a，am图象是过原点的直线；当不满足mm时，斜率将变小，图象便发生弯曲(2)图线没有过原点，即当挂上钩码绳子有拉力时，小车的加速度还为零，说明存在摩擦力(3)实验中应采取的改进措施有两个：一个是为了使图线过原点，调整轨道的倾斜度以平衡摩擦力；另一个就是小车实际的加速度为a，只有当mm时，a，才有amg，图线为直线，所以要满足钩码的质量远小于小车(含发射器)的质量答案：(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量2(2013新课标全国)图甲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(主尺的分度值为1 mm)的示数如图乙所示，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”)解析：(1)游标卡尺的读数0.9 cm120.05 mm0.960 cm.(2)由于va，vb，由运动学公式得vv2as，联立解得a.(3)由牛顿第二定律得mgftm，ftmgm，联立解得.(4)系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的细线没有调整到水平引起的误差属于系统误差答案：(1)0.960(2)(3)(4)系统误差3(2012大纲全国)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50 hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”(1)完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤.在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点测量相邻计数点的间距s1，s2，.求出与不同m相对应的加速度a.以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出m关系图线若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成_关系(填“线性”或“非线性”)(2)完成下列填空：本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和t表示为a_.图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1_mm，s3_mm.由此求得加速度的大小a_m/s2.解析：(1)平衡好小车所受的阻力，小车做匀速运动，打点计时器打出的点间隔基本相等；根据牛顿第二定律可得f(mm)a，则，与m为一次函数关系，是线性关系(2)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量由xat2可知，a，由图可读出s136.7 mm