(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)28 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系加練半小時(shí).docx
《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)28 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系加練半小時(shí).docx》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專(zhuān)用)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課時(shí)28 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系加練半小時(shí).docx(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
28 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系方法點(diǎn)撥(1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法;(2)數(shù)據(jù)處理:圖象法1(2017廣東廣州測(cè)試一)為驗(yàn)證物體所受合外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1中a所示的裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在自制的雙層架子上固定帶有刻度標(biāo)記的水平木板,架子放在水平桌面上實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:適當(dāng)調(diào)整裝置,使裝置不帶滑輪的一端稍稍墊高一些在兩個(gè)托盤(pán)中放入砝碼,并使兩托盤(pán)質(zhì)量(含砝碼)相同,且遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量連接小車(chē)的細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪與托盤(pán)相連讓兩小車(chē)緊靠右邊的擋板,小車(chē)前端在刻度尺上的讀數(shù)如圖a所示,在甲車(chē)上放上砝碼,同時(shí)釋放兩小車(chē),當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,用手機(jī)對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行拍照結(jié)合照片和小車(chē)的初始刻度標(biāo)記,得到甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離分別為s1、s2.在甲小車(chē)上逐漸增加砝碼個(gè)數(shù),重復(fù)步驟.圖1(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是通過(guò)驗(yàn)證小車(chē)發(fā)生的位移與小車(chē)(含砝碼)的質(zhì)量成_關(guān)系,來(lái)驗(yàn)證合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比(2)實(shí)驗(yàn)前將裝置右端稍稍墊高一些的目的是_.(3)某次拍到的照片如圖b所示,則小車(chē)通過(guò)的位移是_ cm.(4)如果以為橫坐標(biāo),以甲車(chē)(含砝碼)的質(zhì)量為縱坐標(biāo),作出的圖線(xiàn)如圖c所示,則該直線(xiàn)斜率代表的物理量是_,其大小為_(kāi)2為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置:圖2(1)以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是_A將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車(chē)在砝碼及砝碼盤(pán)的牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細(xì)線(xiàn)與木板平行C先接通電源后釋放小車(chē)D實(shí)驗(yàn)中小車(chē)的加速度越大越好(2)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)0.1 s,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm,則小車(chē)的加速度a_ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)有一組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們?cè)谲壍浪郊皟A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條aF圖線(xiàn),如圖丙所示,圖線(xiàn)_是在軌道傾斜情況下得到的(填“”或“”);小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量m_ kg.3(2018遼寧沈陽(yáng)九中月考)用圖3甲所示裝置“探究小車(chē)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”請(qǐng)思考并完成相關(guān)內(nèi)容:圖3(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為平衡摩擦力,以下操作正確的是_A連著砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車(chē)被輕推后沿木板勻速運(yùn)動(dòng)B取下砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車(chē)被輕推后沿木板勻速運(yùn)動(dòng)C取下砂桶,適當(dāng)調(diào)整木板右端的高度,直到小車(chē)緩慢沿木板做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,由此可求出小車(chē)的加速度a_ m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)一組同學(xué)在保持木板水平時(shí),研究小車(chē)質(zhì)量一定的情況下加速度a與合外力F的關(guān)系,得到如圖丙中所示的aF圖線(xiàn)則小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力Ff_ N,小車(chē)質(zhì)量M_ kg.若該小組正確完成了步驟(1),得到的aF圖線(xiàn)應(yīng)該是圖丙中的_(填“”“”或“”)4某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖4所示裝置探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角的關(guān)系圖4(1)下列實(shí)驗(yàn)方法,可以采用_A等效法B控制變量法C放大法D累積法(2)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)向小車(chē)放入鉤碼來(lái)改變小車(chē)質(zhì)量,只要測(cè)出小車(chē)從長(zhǎng)為L(zhǎng)的斜面頂端從靜止開(kāi)始滑至底端的時(shí)間t,就可以由公式a_求出加速度(3)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,由于沒(méi)有量角器,因此通過(guò)測(cè)量出長(zhǎng)木板頂端到水平面的高度h,求出傾角的正弦值sin .某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值,并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后描點(diǎn)作圖如圖5,請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線(xiàn)求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_ m/s2.圖55為了探究加速度與力的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置,一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板水平放置,長(zhǎng)木板上安裝兩個(gè)相距為d的光電門(mén);放在長(zhǎng)木板上的滑塊通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)與力傳感器相連,力傳感器下掛一重物拉滑塊的細(xì)線(xiàn)的拉力大小F等于力傳感器的示數(shù)讓滑塊從光電門(mén)1處由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后,經(jīng)過(guò)光電門(mén)2.改變重物質(zhì)量,重復(fù)以上操作,得到下表中的5組數(shù)據(jù)(取g10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)圖6次數(shù)a/(ms2)F/N11.00.7622.00.9933.01.2344.01.5055.01.76(1)若測(cè)得兩光電門(mén)之間距離d0.5 m,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0.5 s,則滑塊的加速度a_m/s2.(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖7中畫(huà)出aF圖象圖7(3)根據(jù)圖象可得滑塊的質(zhì)量m_kg,滑塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_.6(2018四川成都模擬)如圖8甲所示,一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平桌面上,靠近長(zhǎng)木板的左端固定有一光電門(mén),右端放置一帶有擋光片的小車(chē),小車(chē)和擋光片的總質(zhì)量為M,細(xì)線(xiàn)繞過(guò)定滑輪,一端與小車(chē)相連,另一端掛有6個(gè)鉤碼,已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,且M4m.圖8(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車(chē)上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則擋光片寬度d_ cm.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了消除摩擦力的影響,可以把木板右端適當(dāng)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到使小車(chē)在_(填“受”或“不受”)細(xì)線(xiàn)的拉力時(shí)能沿木板做_直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(3)將小車(chē)從木板右端由靜止釋放,小車(chē)上的擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t1,則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度為_(kāi)(用題給字母表示)(4)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí),細(xì)線(xiàn)另一端掛有6個(gè)鉤碼,由靜止釋放小車(chē)后細(xì)線(xiàn)上的拉力為F1,接著每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將1個(gè)鉤碼移放到小車(chē)上,當(dāng)細(xì)線(xiàn)掛有3個(gè)鉤碼時(shí)細(xì)線(xiàn)上的拉力為F2,則F1_2F2(填“大于”“等于”或“小于”)圖9(5)若每次移動(dòng)鉤碼后都從同一位置釋放小車(chē),設(shè)擋光片(寬度為d,且dL)與光電門(mén)的距離為L(zhǎng),細(xì)線(xiàn)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n,測(cè)出每次擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t,測(cè)出多組數(shù)據(jù),并繪出n圖象如圖9所示,已知圖線(xiàn)斜率為k,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹開(kāi)(用題給字母表示)答案精析1(1)反比(2)消除小車(chē)與木板之間摩擦力造成的影響(3)42.0(4)小車(chē)乙的質(zhì)量m乙0.2 kg2(1)BC(2)0.34(3)0.5解析(1)平衡摩擦力就是讓小車(chē)在無(wú)拉力的作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),讓小車(chē)重力沿斜面的分力等于小車(chē)受到的摩擦力所以平衡時(shí)應(yīng)為:將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不連砝碼及砝碼盤(pán)的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;為了使繩子拉力代替小車(chē)受到的合力,需要調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細(xì)線(xiàn)與木板平行,故B正確;使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),先接通電源后釋放小車(chē),故C正確;實(shí)驗(yàn)中小車(chē)的加速度不是越大越好,加速度太大,紙帶打的點(diǎn)太少,不利于計(jì)算,故D錯(cuò)誤(2)由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:x4x13aT2x5x23aT2x6x33aT2聯(lián)立得:(x4x5x6)(x1x2x3)9aT2解得:a102 m/s20.34 m/s2.(3)由題圖丙可知,當(dāng)F0時(shí),a0.也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大,即傾角過(guò)大,平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高所以圖線(xiàn)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的根據(jù)Fma得aF圖象的斜率k,由題圖aF圖象得圖象斜率k2,所以m0.5 kg.3(1)B(2)1.60(3)0.100.20解析(1)在平衡摩擦力時(shí),應(yīng)使小車(chē)所受重力沿木板斜面方向的分力等于小車(chē)所受摩擦力,所以應(yīng)該取下砂桶,輕推小車(chē)后,小車(chē)能勻速下滑,B項(xiàng)正確(2)將所得紙帶分為等時(shí)的兩大段,由逐差公式xaT2可知,小車(chē)的加速度為:a cm/s21.60 m/s2.(3)木板水平時(shí),由牛頓第二定律FFfMa得aF,結(jié)合題圖圖象可知,a0時(shí),F(xiàn)fF0.10 N;當(dāng)F0時(shí),0.50 m/s2,所以M0.20 kg.無(wú)論是否平衡摩擦力,aF圖線(xiàn)的斜率都等于小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù),故正確完成實(shí)驗(yàn)步驟(1)所得到的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)應(yīng)過(guò)原點(diǎn)且與圖線(xiàn)平行,所以應(yīng)是圖線(xiàn).4(1)B(2)(3)9.6解析(1)要探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角的關(guān)系,由于有兩個(gè)變量,可采用控制變量法,B正確(2)小車(chē)在光滑斜面上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),由Lat2可得a.(3)小車(chē)在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度agsin,asin 圖象的斜率表示重力加速度,得g9.6 m/s2.5(1)4.0(2)見(jiàn)解析圖(3)0.250.2解析(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式dat2得,a m/s24.0 m/s2.(2)如圖所示(3)根據(jù)Fmgma得ag,所以滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象的斜率等于滑塊質(zhì)量的倒數(shù)由圖象得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象的斜率k4,所以滑塊的質(zhì)量m0.25 kg.由圖象得,當(dāng)F0.5 N時(shí),滑塊剛要開(kāi)始滑動(dòng),所以滑塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力等于0.5 N.而最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,即mg0.5 N,解得0.2.6(1)0.520(2)不受勻速(3)(4)小于(5)解析(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5 mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為0.054 mm0.20 mm,則最終讀數(shù)為5.20 mm0.520 cm.(2)當(dāng)小車(chē)不受細(xì)線(xiàn)的拉力時(shí),重力沿木板向下的分力若與摩擦力平衡,小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(3)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小,則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度為.(4)當(dāng)細(xì)線(xiàn)掛有6個(gè)鉤碼時(shí),對(duì)小車(chē)和鉤碼整體分析,a10.6g,對(duì)小車(chē)分析,根據(jù)牛頓第二定律得F1Ma14m0.6g2.4mg,當(dāng)細(xì)線(xiàn)掛有3個(gè)鉤碼時(shí),對(duì)整體分析,a20.3g,對(duì)小車(chē)分析,根據(jù)牛頓第二定律得F27ma22.1mg,可知F12F2.(5)小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度v,根據(jù)v22aL,得2aL,因?yàn)閍,代入解得n,圖線(xiàn)的斜率k,解得g.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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