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【高考领航】年高考物理总复****3-3实验验证牛顿运动定律新人教
版必修1
“验证牛顿运动定律〞的实验,以下说法中符合实际的是( )
,能归纳出加速度、力、质量三
者之间的关系
,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质
量三者之间的关系
,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三
者之间的关系
,研究加速度与力的关系;再不改变受力,研究加速度与质量的
关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
解析:验证牛顿运动定律的实验,是利用控制变量法,探究加速度a与合外力F、物体
质量m的关系,故D项正确.
答案:D
“验证牛顿运动定律〞的实验中,按实验要求装置好器材后,应按一定步骤进行实验
下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上:
__________________.
,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
,改变小盘和砝码的质量,测出加速度,重复几次
,使小车近似做匀速直线运动
,放进砝码,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的
点
1
,分别画出a-F和a-的图线
M
答案:DCEABF或DCEBAF
3.(年理综)在“探究加速度与力、质量的关系〞实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮
的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、,还须从以下列
图中选取实验器材,其名称是________________________________(漏选或全选得零
分);并分别写出所选器材的作用______________________________.
解析:根据实验原理F=ma,必须要用打出的纸带来求a,这就需要学生电源和打点计
,就要用砝码和钩码;要改变小车受到拉力的大小,需
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(高中物理)33实验验证牛顿运动定律
用钩码.
答案:学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码) 学生
电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的
位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可用于
测量小车质量
,纸带上A、B、C、D、E、F、
G为七个相邻的计数点,,距离如图,单位是cm,小车
的加速度是________m/s2.
解析:a的计算利用逐差法.
xDE-xAB+xEF-xBC+xFG-xCD
a=
9T2
xDE+xEF+xFG-xAB+xBC+xCD
=
9T2
xAG-xAD-xAD
=
9T2
=Error!×10-2m/s2
=.
5.“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)
,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点
=________m/s2.(结果保存两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,,然后每次从小车上
取一个砝码添加到砝码盘中,
力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码
总重力F(N)
加速度a(m·s-2)
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-.
2
解析:(1)x3-x1=2aT,T=×5s=
x3-x1
a=≈.
2T2
(2)如图
(3)未计入砝码盘的重力.
答案:(1)() (2)见解析图 (3)未计入砝码盘的重力
6.(年模拟)为了探究加速度与力的关系,
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G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被
遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总
质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情
况下,如何判定调节是否到位?
答:______________________________________________
(2)假设取M=,改变m的值,进行屡次实验,以下m的取值不适宜的一
是.
==15g
==400g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为
______________________________________________________.
(用Δt1、Δt2、D、x表示)
解析:(1)如果气垫导轨水平,那么不挂砝码时,M应能在任意位置静止不动,或推动
M后能使M匀速运动.
(2)应满足M≫m,故m4=400g不适宜.
DD
(3)由v=,v=,v2-v21=2ax
1Δt12Δt2
DD
2-2
Δt2Δt1
可得:a=.
2x
答案:(1)取下牵引砝码,M放在任意位置都不动;或取下牵引砝码,轻推滑行器M,
数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等.
DD
2-2
Δt2Δt1
(2)D (3)a=
2x
,小车上固定一个盒子,盒子内盛有砂
(包括桶以及桶内砂子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒
内砂子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些砂子,装入
砂桶中,称量并记录砂桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a那么从打
,
次实验中,桶内的砂子取自小车中,,以加速
度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是__________________.
②你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
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答:__________.(填“合理〞或“不合理〞)
③本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?
答:________(填“是〞或“否〞);
理由是_______________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内砂子质量m不变,在
盒子内添加或去掉一些砂子,,桶内的砂子总质
量不变,故系统所受的合外力不变.
用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以______倒数为横轴.
解析:(1)将车内的砂子转移到桶中,就保证了M+m不变,即系统的总质量不变,研
F合mg1
究对象是整个系统,a==,可见a-F图象斜率的物理意义是,系统的合
M+mM+mM+m
外力就等于所悬挂砂桶的重力mg,不必满足M≫m这样的条件.
(2)向小车内添加或去掉局部砂子,是改变系统的总质量M+m,而系统的合外力仍等于
所悬挂砂桶的重力mg,保证了合外力不变.
1
答案:(1)①②合理 ③否 因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力
M+m
就等于mg
(2)M+m
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