高考物理一轮复习 实验四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系题型突破练（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc

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1、实验四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系热点一教材原型实验【典例1】某同学用如图甲所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。(1)该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候_(选填“需要”或“不需要”)挂砂桶。(2)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出，打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，则打点计时器打B点时，小车的速度vB=_m/s。(3)该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图丙所示的a-F图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是：，该图线斜率的物理意义是：。

2、【解析】(1)平衡摩擦力的目的是使小车所受合力为绳的拉力，所以不需要挂砂桶；(2)B点的瞬时速度即为AC段的平均速度vB=0.44 m/s；(3)由图象可知，拉力F小于0.1 N时，小车没有加速度，所以未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(斜面倾角过小)，由牛顿第二定律可知，图象斜率为小车质量的倒数。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(斜面倾角过小)小车质量的倒数【解题通法】依据实验目的确定实验步骤。(1)若需要拉力作为合力，则需要平衡摩擦力。(2)若需要以砂桶和砂的重力近似等于拉力，则需要砂桶和砂的质量远小于小车质量。热点二创新型实验实验器材改进【

3、典例2】(2019衡水模拟)某学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出，现保持铝箱总质量不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值(F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力)，不计滑轮的重力。(1)某同学根据实验数据画出了a-F关系图线如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量m=_,重力加速度g=_。(结果保留两位有效数字)(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时,实际得到的加速度a的值可能是_(填选项前的字母)。A.120 m/s2B.10.0 m/s2

4、C.5.0 m/s2D.6.0 m/s2创新点分析一是实验装置发生了较大的变化;二是力的测量方法变为应用力传感器测量。【解析】(1)对铝箱分析,应有T-mg=ma,对滑轮应有F=2T,联立可解得a=F-g,可知图线的斜率k=,解得m=0.20 kg,纵轴截距-g=-10,解得g=10 m/s2;(2) 对砂桶和砂分析,应有Mg-T=Ma,对滑轮应有F=2T,联立可解得a=g-F,当砂桶和砂的总质量较大时,加速度a 接近g,故实际得到的加速度a1,故=,比实际值偏小。答案:(1)C、D(2)=(3)偏小创新角度装置时代化求解智能化1.平衡摩擦力:靠小车重力的下滑分力平衡摩擦力气垫导轨减小摩擦力2.加速度测量方法:通过打点纸带求加速度测定通过的时间,由a=求出加速度小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到