2022年高考物理总复习验证牛顿运动定律实验.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载试验：验证牛顿运动定律1.下图为“ 验证牛顿其次定律”1试验中仍需要的仪器有：_等的试验装置简图,试验仪器名称已标在图中_、_、 _、 _、2请你指出该装置中的错误或不妥之处：_；_；_. 22022 ·深圳模拟 在探究物体的加速度a 与物体所受外力 F、物体质量 M 间的关系时,采纳如下图所示的试验装置小车及车中的砝码质量用M 表示,盘及盘中的砝码质量用m表示1当 M 与 m 的大小关系满意 _时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和 砝码的重力2某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量 列做法正确选项 _m 肯定来做试验,其详细操作步骤如下,下A平稳摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次转变小车的质量时,不需要重新平稳摩擦力 C试验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D用天平测出 m 以及小车质量 M,小车运动的加速度可直接用公式 amg M求出3另两组同学保持小车及车中的砝码质量 由 于 他 们 操 作 不 当 , 这 两 组 同 学 得 到 的 _M 肯定,探究加速度 a 与所受外力 F 的关系,a F 关 系 图 象 如 下 图 所 示 , 其 原 因 是名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载32022 ·重庆理综 某同学设计了如下列图的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 .滑块和托盘上分别放有如干砝码,滑块质量为 M,滑块上砝码总质量为 m ,托盘和盘中砝码的总质量为 m.试验中,滑块在水平轨道上从 A 到 B 做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度 g 取 10 m/s2. （1）为测量滑块的加速度 的运动学公式是 _. a,须测出它在 A、B 间运动的 _与_,运算 a（2）依据牛顿运动定律得到a 与 m 的关系为： a1 g M m m他想通过多次转变m,测出相应的 a 值,并利用上式来运算.如要求 a 是 m 的一次函数, 必需使上式中的 _保持不变,试验中应将从托盘中取出的砝码置于 _. （3）试验得到 a 与 m 的关系如下列图,由此可知_取两位有效数字 42022 ·佛山模拟 试验小组利用拉力传感器来验证牛顿其次定律,试验装置如下图所 示他们将拉力传感器固定在小车上,用不行伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力F 的大小；小车后面固定一打点计时器, 通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）如沟通电的频率为优秀学习资料欢迎下载B50 Hz,就依据下图所打纸带的打点记录,小车此次运动经点时的速度 vB_ m/s,小车的加速度 a_ m/s2. （2）要验证牛顿其次定律,除了前面提及的器材及已测出的物理量外,试验中仍要使用_来测量出 _（3）双选 由于小车所受阻力f 的大小难以测量,为了尽量减小试验的误差,需尽可能降低小车所受阻力f 的影响,以下实行的措施中必要的是_A适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑 B应使钩码总质量 m 远小于小车 加上传感器 的总质量 M C定滑轮的轮轴要尽量光滑D适当增大钩码的总质量m用 DIS位移传感器、数据采集器、运算机讨论加52022 ·揭阳模拟 如图甲所示为“速度和力的关系”的试验装置1在该试验中必需采纳掌握变量法,所受外力,用 DIS 测小车的加速度应保持 _不变,用钩码所受的重力作为小车2转变所挂钩码的数量,多次重复测量在某次试验中依据测得的多组数据可画出 aF 关系图象 如图乙所示 分析此图象的OA 段可得出的试验结论是 _3此图象的 AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要缘由是 A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 6某同学利用图甲装置来探究小车所受的空气阻力与小车速度的定性关系1 安 装 薄 片 前 , 为 了 消 除 长 木 板 对 小 车 的 摩 擦 力 的 影 响 , 应 使 木 板 _的 一 端 适 当 垫 高 , 使 具 有 一 定 速 度 的 小 车 在 没 有 连 接 _的情形下保持匀速直线运动状态2平稳摩擦力后, 在小车上安装一薄片, 让砝码盘与砝码带动小车加速运动,打下如图 乙所示的一条纸带, 每两个计数点之间的时间间隔为 0.1 s,由此可运算出第 5 个计数点的速 度为 v5_m/s.保留 2 位有效数字 该同学仍对其他点的速度进行了运算,得到其他6 个点的速度,然后通过描点做出如图丙所示的 vt 图象,就由该图象可得出的结论为名师归纳总结 - - - - - - -_第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载参考答案11天平带一套砝码 沙 砝码 毫米刻度尺 作图纸2电源电压应为 46 V 应平稳摩擦力 小车应靠近打点计时器mg2解析：1试验中的实际加速度为 a,试验时把 mg 当成对 M 的拉力,即忽视Mmm 对加速度的影响, 使加速度约为 amg M,明显需 m. M.2平稳摩擦力的实质是, 让重力的下滑分力与摩擦力平稳, 即：Mgsin Mgcos ,只需将纸带挂上, 不需施加其他外力,A 错误；由式可知 B 正确；每次试验时应先接通打点计时器的电源,再放开小车, C 错误；小车的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点运算出来,D 错误 3从题图可以看到,有了肯定的拉力而加速度为零,明显没有平稳摩擦力或平稳摩擦力不够答案： 1m. M2B3没有平稳摩擦力或木板的倾角过小3解析：（1）在初速度为零的匀加速直线运动中共有s、t、a、v 四个常用量欲测加速度 a 就必需测出 s、t、v 中的任意两个,但是速度 v 不简单直接测量,故须测出位移 s 和时间 t,再依据 a2s t 2 求 a. 1 g（2）把 am g与一次函数 ykxb 相对应,当与 k 相对应的M mm1 g为定值,即 mm 保持不变时, a 是 m 的一次函数试验时只需将砝码从托M mm盘中取出并置于滑块上即可达到目的答案：（1）位移 s时间 ta2s t（2）m m滑块上（3）0.230.210.25 均可 4解析：（1）B 点为 AC 中间时刻,由匀变速运动的规律可得 vB v ACsAC 2T,其中 T0.02× 50.1 s,代入可求得 vB0.40 m/s；加速度 asBCsABT 21.46 m/s 2. （2）牛顿其次运动定律需要验证 Fma,可见除测出牵引力和加速度外,仍需要天平 测出小车的质量 . （3）为减小小车所受的摩擦,可以适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑；本试验拉力传感器已经测出小车所受的拉力,故没有必要 名师归纳总结 第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载保证使钩码总质量 m 远小于小车 加上传感器 的总质量 M 以及保证滑轮轮轴尽量光滑； 但是为保证打点计时器打点清楚,便于测量与运算,需要适当增大钩码的总质量 m,故 A、D 选项正确答案：（1）0.401.46（2）天平小车总质量 或小车质量 （3）AD 5解析：（1）由牛顿其次定律可知,加速度与力、质量有关,要想讨论加速度与力的关系,就必需保持质量不变； （2）乙图中图线 OA 段反映了加速度随力变化的关系； （3）因为本试验用钩码所受的重力作为小车所受的外力,是在“ 钩码质量远小于小车质量”的情况下,因此 AB 段明显偏离直线,说明上述条件不再成立所以C 正确正比答案：1小车的总质量 或：小车的质量 2在质量不变的条件下,加速度与合外力成3C 6解析： 2v596.048.5 × 10 2 2× 0.12.4 m/s依据 vt 图象可看到,小车的加速度越来越小,对小车受力分析再结合牛顿其次定律列式有：aF砝f,可知空气阻力 f 在增大第 6 页,共 6 页m车答案： 1安装有打点计时器 或远离定滑轮 砝码盘与砝码22.4小车的速度越大,它所受的空气阻力越大名师归纳总结 - - - - - - -