《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第15講 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第二定律》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第15講 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第二定律（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)作業(yè)(十五)　[第15講　實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓第二定律] 1．在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是(　　) A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過(guò)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)器的電源 D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測(cè)出小盤和砝碼的質(zhì)量(M′和m′)以及小車質(zhì)量M，直接用公式a＝g求出 2．關(guān)于驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中不符合實(shí)際的是(　　) A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量及受到的拉力的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 B．通過(guò)保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究

2、，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 C．通過(guò)保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 D．先不改變小車質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系 3．如圖K15－1所示，在研究牛頓第二定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若兩個(gè)相同的小車1、2所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有(　　) 圖K15－1 A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x1＝2x2 B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，

3、x2＝2x1 C．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x1＝2x2 D．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x2＝2x1 4．2020·福州模擬某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖K15－2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量來(lái)探究滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖乙所示． 甲　　　　　　　　　　乙 圖K15－2 (1)圖線①是軌道處于________(選填“水平”或“傾斜”)情況下得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果； (2)圖線①②的傾斜程度(斜率)一樣，說(shuō)明的問(wèn)題是________(填選項(xiàng)前的字母)． A．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩

4、種情況下是一樣的 B．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是不一樣的 C．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是否一樣不能確定 5．2020·唐山二模某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖K15－3甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖乙所示．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝________kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.(重力加速度g取10 m/s2) 　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 圖K15－3 6．做“驗(yàn)證牛

5、頓第二定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，按實(shí)驗(yàn)要求安裝好器材后，應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列給出供選擇的操作步驟： A．保持小盤和其中砝碼的質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次 B．保持小車質(zhì)量不變，改變小盤里砝碼的質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次 C．用天平測(cè)出小車和小盤的質(zhì)量 D．在長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力 E．根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，分別畫出a－F和a－圖象 F．用秒表測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 G．將裝有砝碼的小盤用細(xì)線通過(guò)定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點(diǎn) 以上步驟中，不必要的步驟是________，正確步驟的合理順序是________．(填寫代

6、表字母) 7．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖K15－4甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系． (1)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為Δt1、Δt2；用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d.則滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1＝____；滑塊加速度的表達(dá)式a＝______.(以上表達(dá)式均用已知字母表示)如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，其讀數(shù)為 ________mm. 圖K15－4 (2)為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌

7、右端高度h(如圖甲所示)．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是________． A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大 B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變 C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變 D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小 8．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲K15－5所示． 　　　　　　　　　　　甲 　　　　　　　　　　　乙 圖K15－5 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)

8、點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 砝碼盤中砝碼總重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a/(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 　 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中K15－6作出a－F的關(guān)系圖象． 圖K15－6 (3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原

9、因． 9．2020·紹興模擬某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖K15－7所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系． 圖K15－7 (1)由圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離x＝24 cm，由圖K15－8中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d＝________cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間Δt1和遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間Δt2，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1＝________，滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2＝________，則滑塊的加速度的表達(dá)式a＝________.(以上

10、表達(dá)式均用字母表示) 　　　　圖K15－8　　　　　　　　圖K15－9 (2)在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn)，得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結(jié)論是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. m/g 250 300 350 400 500 800 a/(m·s－2) 2.0

11、2 1.65 1.33 1.25 1.00 0.63 　　(3)現(xiàn)需通過(guò)圖象進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)，在圖K15－9所示坐標(biāo)系 課時(shí)作業(yè)（十五） 【基礎(chǔ)熱身】 1．B　[解析] 平衡摩擦力時(shí)，不能給小車任何牽引力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由mgsinθ＝μmgcosθ，小車質(zhì)量能約去，選項(xiàng)B正確．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先接通電源，再放開小車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．此實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證牛頓第二定律，而不是應(yīng)用牛頓第二定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．ABC　[解析] 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律是控制變量思想的應(yīng)用，因此首先要分清變量、不變量，故選項(xiàng)ABC不符合實(shí)際． 3．A　[解析] 題中m1和m2是車中砝碼的質(zhì)

12、量，絕不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量．本題中只說(shuō)明了兩小車是相同的，并沒(méi)有告訴小車的質(zhì)量是多少．當(dāng)m1＝m2時(shí)，兩車加砝碼質(zhì)量仍相等，若F1＝2F2，則a1＝2a2，由x＝at2得x1＝2x2，選項(xiàng)A正確．若m1＝2m2時(shí)，無(wú)法定量確定兩車加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車的加速度的定量關(guān)系也就不明確，所以無(wú)法判定兩車的位移的定量關(guān)系． 4．(1)傾斜　(2)A [解析] (1)由圖乙可知，對(duì)于圖線①，當(dāng)拉力F＝0時(shí)，加速度并不為零，故軌道應(yīng)處于傾斜狀態(tài)； (2)設(shè)滑塊和位移傳感器的總質(zhì)量為M，在傾斜軌道上，由牛頓第二定律F＋Mgsinθ－f＝Ma，得a＝F＋(gsinθ－)；在水平軌道上，由牛頓第二定律

13、F－f′＝Ma，得a＝F－；圖線①②的斜率均為，故選項(xiàng)A正確． 【技能強(qiáng)化】 5．0.5 kg　0.2 [解析] 由牛頓第二定律可知F－μmg＝ma，整理得a＝F－μg.由圖線可知斜率＝2，縱軸截距－μg＝－2，故m＝0.5 kg，μ＝0.2. 6．F　CDGBAE [解析] 此實(shí)驗(yàn)中不需要用秒表測(cè)量小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間． 7．(1)　　8.15　(2)BC [解析] (1)因遮光條寬度較小，滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度接近其平均速度，v1＝，v2＝，加速度a＝＝，遮光條寬度d＝8 mm＋3×0.05 mm＝8.15 mm.(2)設(shè)氣墊導(dǎo)軌長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)軌傾角為α，則滑塊受到的合力F＝M

14、gsinα＝，當(dāng)Mh不變時(shí)，滑塊所受的合力不變，所以B、C操作方法正確． 8．(1)0.16(0.15也算對(duì))　(2)如圖所示　(3)未計(jì)入砝碼盤的重力 [解析] (1)a＝＝ m/s2＝0.16 m/s2或a＝＝ m/s2＝0.15 m/s2. (2)a－F圖線如圖所示． (3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F的圖線不過(guò)原點(diǎn)． 【挑戰(zhàn)自我】 9．(1)0.52　　　 (2)當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比　(3)如圖所示 [解析] (1)由圖可知：d＝5 mm＋0.1 mm×2＝5.2 mm＝0.52 cm. 遮光條的寬度很小，遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間很短，這段時(shí)間內(nèi)的平均速度即為滑塊通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，故v1＝，v2＝.滑塊由光電門1到光電門2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由v－v＝2ax可得：a＝.(2)在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，即當(dāng)合外力一定時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量和加速度的乘積近似相等．(3)如圖所示．