廣州市嶺南中學2018屆高三物理一輪復習必修1第三章牛頓運動定律第五節(jié)含答案

1、.必修一第三章牛頓運動定律班別 姓名 學號 第五節(jié)實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系1.某實驗小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系。 1多項選擇以下做法正確的選項是_填字母代號。A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上C實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度2為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。選填“遠大于，“遠小于或“近似等于 3甲、乙兩

2、同學在同一實驗室，各取一套圖所示的裝置放在程度桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到圖中甲、乙兩條直線。設甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為甲、乙，由圖可知，m甲 _m乙 ，甲_乙。選填“大于“小于或“等于2某同學利用圖實4甲所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應關系圖，如圖乙所示。實驗中小車含發(fā)射器的質(zhì)量為200 g，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到，答復以下問題： 1根據(jù)該同學的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成_填“

3、線性或“非線性關系。2由圖乙可知，am圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是_。3假設利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，那么實驗中應采取的改進措施是_。鉤碼的質(zhì)量應滿足的條件是_。3.某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關系實驗過程是：1圖甲所示為實驗裝置圖。圖乙為某次實驗得到的一段紙帶，計數(shù)點A、B、C、D、E間的時間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。2保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進展屢次測量。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如下圖。

4、圖中直線沒有通過原點，其主要原因是 3保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進展屢次測量，得到小車加速度a、質(zhì)量m及其對應的的數(shù)據(jù)如表中所示：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s21.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60請在坐標紙中畫出a圖線；根據(jù)作出的a圖象可以得到的結(jié)論是： 4為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如下圖的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。

5、滑輪質(zhì)量不計1多項選擇以下實驗步驟正確的選項是_。A用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M2該同學在實驗中得到如下圖的一條紙帶兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出，打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_m/s2結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。 3以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為，求得圖線的斜率為k，那么小車的質(zhì)量

6、為_。A2tan B.Ck D.實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系1.解析1木塊下滑時，受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，應該使細繩與長木板平行且使重力的下滑分量mgsin 等于摩擦力mgcos ，即mgsin mgcos 其中為木板的傾角，故平衡摩擦力時，不能懸掛砝碼桶，A正確、B錯誤；由平衡摩擦力的公式可知兩邊的質(zhì)量m可以消去，故改變木塊上的砝碼的質(zhì)量時，木塊及其上砝碼的總重力的下滑力仍能和總的摩擦力抵消，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故D正確；通過紙帶求木塊加速度，要求打點計時器在紙帶上打出足夠多的點，這就要求將木塊放在靠近打點計時器的位置，并且先接通打點計時器，待打點穩(wěn)

7、定后再釋放小車，應選項C錯誤。2實驗中平衡好摩擦力后，繩的拉力提供木塊的合外力即Fma；砝碼桶及桶內(nèi)砝碼與木塊運動的速度相等，由牛頓第二定律得mgFma，兩式聯(lián)立得mgmma，當mm時，mmm，mgma即當mm時，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力近似等于木塊運動時受到的拉力，故應選填“遠小于。3實驗中假如沒有平衡摩擦，對木塊進展受力分析，根據(jù)牛頓第二定律Fmgma，得aFg，即aF圖象中，斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，a軸上的截距的絕對值表示g，結(jié)合圖可得m甲<m乙，甲>乙。答案1AD2遠小于3小于大于規(guī)律總結(jié)1在平衡摩擦力時，要取下細線和砝碼盤含砝碼，但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速

8、度，假如紙帶上打出的點的間隔是均勻的，說明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。平衡摩擦力后，不管以后是改變砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。2在滿足小車與車上所加鉤碼的總質(zhì)量遠大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下，小車受到的拉力才可視為等于砝碼盤和砝碼的總重力。2.解析1將圖乙中各點連線，得到的是一條曲線，故a與m的關系是非線性的。2由圖乙可知，當鉤碼質(zhì)量不為零時，在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零，即鉤碼對小車的拉力大于某一數(shù)值時小車才產(chǎn)生加速度，故可能的原因是存在摩擦力。3假設將鉤碼所受重力作為小車所受合力，那么應滿足三個條件

9、，一是摩擦力被平衡，二是繩平行于軌道平面，此二者可保證繩對車的拉力等于車所受合力，設繩的拉力為T，由mgTma、TMa有Tg，可見當mM時才有Tmg，故第三個條件為mM。答案1非線性2存在摩擦力3調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠小于小車的質(zhì)量解析1由逐差法求小車的加速度a m/s20.43 m/s22圖線沒有過原點，與F軸有交點，說明實驗前沒有平衡小車的摩擦力或平衡摩擦力不充分。3根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出a圖線如下圖，由圖可知，圖線為一條過原點的直線，說明在合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比。答案10.432實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分3如下圖圖線為過原點的直線，說明在合外力一定時，加速度跟質(zhì)量成反比4.解析1由實驗原理圖可以看出，由彈簧測力計的示數(shù)可得到小車所受的合外力的大小，故不需要測砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M，A、E錯；為保證繩上拉力提供合外力，必須平衡摩擦力，B對；小車應靠近打點計時器，先接通電源，再放小車，同時讀出彈簧測力計的示數(shù)，C對；為