《(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系檢測》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系檢測(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)三 加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系檢測
(1)物塊下滑時(shí)的加速度a=________ m/s2,打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=________ m/s.
(2)已知重力加速度大小為g,為求出動(dòng)摩擦因數(shù),還必須測量的物理量是________(選填正確答案標(biāo)號).
A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的高度 C.斜面的傾角
解析:(1)物塊沿斜面下滑做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)紙帶可得連續(xù)兩段距離之差為0.13 cm,由a=,得a= m/s2=3.25 m/s2,其中C點(diǎn)速度v== m/s≈1.79 m/s.
(2)對物塊進(jìn)行受力分析如圖,
2、則物塊所受合外力為F合=mgsin θ-μmgcos θ,即a=gsin θ-μgcos θ,得μ=,所以還需測量的物理量是斜面的傾角θ.
答案:(1)3.25 1.79 (2)C
2.(2019·宿遷模擬)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律:
(1)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a-F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的夾角__________(選填“偏大”或“偏小”).
(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”“小于”或“等于”),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的
3、總質(zhì)量m滿足__________的條件.
(3)該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn).Δx=xDG-xAD=________ cm.由此可算出小車的加速度a=________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
解析:(1)根據(jù)所給的a-F圖象可知,當(dāng)F=0時(shí),小車已經(jīng)有了加速度a0,所以肯定是在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的夾角偏大造成的.
(2)根據(jù)牛頓第二定律,對小車F=Ma,對砝碼和盤mg-F=ma,解得F=
4、D=2.10 cm,xDG=3.90 cm,所以Δx=xDG-xAD=1.80 cm,根據(jù)Δx=aΔt2,解得a=5.0 m/s2.
答案:(1)偏大 (2)小于 M?m (3)1.80 5.0
3.在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出:
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________時(shí),才可以認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定的情況下,探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系,以下做法
5、正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)線繞過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m和M,直接用公式a=求出
(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí),由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng),兩位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖中甲、乙所示(a是小車的加速度,F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力).
其原因分別是:
甲圖:_________________________________________________________;
6、乙圖:___________________________________________________________.
解析:(1)對盤及盤中砝碼:mg-F=ma;對小車:F=Ma,聯(lián)立可得:a=,F(xiàn)=mg,只有當(dāng)m?M時(shí),才可認(rèn)為F≈mg.
(2)平衡摩擦力時(shí),先去掉盤、盤中砝碼和細(xì)線,只讓小車在重力沿斜面方向的分力作用下向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車能勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡,A不正確;調(diào)好后,當(dāng)再次改變小車質(zhì)量時(shí),無需再平衡摩擦力,B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí),要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作,再釋放小車,C不正確;小車的加速度是通過處理紙帶確定的,D不正確.
(3)
7、由甲圖可看出F=0時(shí),a≠0,說明木板的傾角過大,重力沿斜面方向的分力大于摩擦力.由乙圖可看出,只有當(dāng)F達(dá)到一定值時(shí),才會(huì)有加速度,說明平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力.
答案:(1)m?M (2)B (3)木板的傾角過大 沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
4.(2018·高考全國卷Ⅱ)
圖(a)
某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).跨過光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝碼.緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大?。炒螌?shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在表中
8、給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出.
砝碼的質(zhì)量m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
滑動(dòng)摩擦力f/N
2.15
2.36
2.55
f4
2.93
回答下列問題:
(1)f4=________N;
(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線;
(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f=________, f-m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k=________;
(4)取g=9.80 m/s2,由繪出的f-m圖線求得μ=______.(保留兩位有效數(shù)字)
解析:(1)對彈簧秤進(jìn)行讀數(shù)得2.75 N.
(2)在圖象上添加(0.05 kg,2.15 N)、(0.20 kg,2.75 N)這兩個(gè)點(diǎn),畫一條直線,使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上,不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè),如答案圖所示.
(3)由實(shí)驗(yàn)原理可得f=μ(M+m)g,f-m圖線的斜率為k=μg.
(4)根據(jù)圖象求出k=3.9 N/kg,代入數(shù)據(jù)得μ=0.40.
答案:(1)2.75 (2)如圖所示 (3)μ(M+m)g μg (4)0.40