2021高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力物體質(zhì)量的關(guān)系題型突破練含解析魯科版

1、實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【典例1】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”。(1)該實(shí)驗(yàn)開始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的時(shí)候_(選填“需要”或“不需要”)掛砂桶。(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分如圖乙所示。紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)a、b、c，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 hz的交流電源上，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打b點(diǎn)時(shí)，小車的速度vb=_m/s。(3)該同學(xué)探究“小車的加速度與所受合力的關(guān)系”時(shí)，通過測(cè)量和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的a-f圖線，發(fā)現(xiàn)圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，請(qǐng)分析其原因是：，該圖線斜率的物理意義是：。

2、【解析】(1)平衡摩擦力的目的是使小車所受合力為繩的拉力，所以不需要掛砂桶；(2)b點(diǎn)的瞬時(shí)速度即為ac段的平均速度vb=xac2t=0.44 m/s；(3)由圖象可知，拉力f小于0.1 n時(shí)，小車沒有加速度，所以未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(斜面傾角過小)，由牛頓第二定律可知，圖象斜率為小車質(zhì)量的倒數(shù)。答案：(1)不需要(2)0.44(0.430.45)(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(斜面傾角過小)小車質(zhì)量的倒數(shù)【解題通法】依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)步驟。(1)若需要拉力作為合力，則需要平衡摩擦力。(2)若需要以砂桶和砂的重力近似等于拉力，則需要砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。熱點(diǎn)二創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)實(shí)

3、驗(yàn)器材改進(jìn)【典例2】(2019衡水模擬)某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、f值(f為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力)，不計(jì)滑輪的重力。(1)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了a-f關(guān)系圖線如圖乙所示,則由該圖象可得鋁箱總質(zhì)量m=_,重力加速度g=_。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量m較大導(dǎo)致a較大時(shí),實(shí)際得到的加速度a的值可能是_(填選項(xiàng)前的字母)。a.120 m/s2b.10.

4、0 m/s2c.5.0 m/s2d.6.0 m/s2創(chuàng)新點(diǎn)分析一是實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生了較大的變化;二是力的測(cè)量方法變?yōu)閼?yīng)用力傳感器測(cè)量?！窘馕觥?1)對(duì)鋁箱分析,應(yīng)有t-mg=ma,對(duì)滑輪應(yīng)有f=2t,聯(lián)立可解得a=12mf-g,可知圖線的斜率k=12m=104,解得m=0.20 kg,縱軸截距-g=-10,解得g=10 m/s2;(2) 對(duì)砂桶和砂分析,應(yīng)有mg-t=ma,對(duì)滑輪應(yīng)有f=2t,聯(lián)立可解得a=g-12mf,當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大時(shí),加速度a 接近g,故實(shí)際得到的加速度a1,故=3xb-4xa3xb-2xa,比實(shí)際值偏小。答案:(1)c、d(2)=3xb-4xa3xb-2xa(3)偏小創(chuàng)新角度裝置時(shí)代化求解智能化1.平衡摩擦力:靠小車重力的下滑分力平衡摩擦力氣墊導(dǎo)軌減小摩擦力2.加速度測(cè)量方法:通過打