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1、【三维设计】2013高三物理备考复习 第三章 实验四 验证牛顿运动定律课下知能提升 新人教版（广东专版） 1.(双选)如图实47所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有()图实47A当m1m2、F12F2时，s12s2B当m1m2、F12F2时，s2s1C当m12m2、F1F2时，s12s2D当m12m2、F1F2时，s22s1解析：当m1m2、F12F2时，由Fma可知，a12a2，再由sat2可得：s12s2，故A正确，B错误；当
2、m12m2、F1F2时，a1a2，再由sat2可得：s1s2，故C错误，D正确。答案：AD2(双选)在“验证牛顿第二定律”的实验中，以下说法正确的是()A平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力解析：平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，让小车带着纸带下滑来平衡摩擦力即可，A错误，D正确；实验中应始终保持小车和砝码的质量
3、远大于砂和小桶的质量，B正确；由实验画的aM图像是一条曲线，难以判定它所对应的函数式，从而难以确定a与M的定量关系，所以在实验中应作a图像而不是aM图像来分析实验结果，C错误。答案：BD3如图实48甲所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，距离如图所示，单位是cm，小车的加速度是_ m/s2。在验证质量一定时，加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的aF图像，该图线不过原点，其原因是_。图实48解析：a m/s21.59 m/s2。长木板垫得太高，倾角太大，平衡摩擦力过度。答
4、案：1.59平衡摩擦力过度4如图实49实所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。图实49(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用DIS测小车的加速度。(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出aF关系图线(如图实410所示)。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是() 图实410A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解析：(1)在研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变，才能找出二
5、者的关系。(2)OA段在实验的允许范围内，图线是一条直线，因此可得出a与F成正比的关系。由实验的原理a可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车m钩造成的。答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比C5某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图实411甲所示为实验装置简图。(交流电的频率为50 Hz)图实411(1)如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2。(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如
6、下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图实412所示的坐标纸中画出a图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_。图实412解析：(1)由逐差法得a102 m/s23.2 m/s2(2)如图所示由图知斜率k0.5，即保持拉力F0.5 N，所以a。答案：(1)3.2(2)图见解析a6如图实413为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验
7、装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。图实413(1)实验主要步骤如下：将拉力传感器固定在小车上；平衡摩擦力，让小车做_运动；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；改变所挂钩码的数量，重复的操作。(2)下表中记录了实验测得的几组数据，vv是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a_，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)。次数F/N(vv)
8、/(m2s2)a/(ms2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.624.654.8453.005.495.72(3)由表中数据，在图实414中的坐标纸上作出aF关系图线。图实414(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是_。解析：(1)平衡摩擦力时，应让小车载长木板上做匀速直线运动。(2)由运动学知识可知：vv2aL所以a由此式可求出第三次测量时小车的加速度为a3 m/s22.44 m/s2。(3)由表中数据作出aF图线如图所示。(4)由实验中aF图线不过原点可以得出，实验时没有完全平衡小车的摩擦力。答案：(1)匀速直线(2)2.44(3)见解析图 (4)没有完全平衡掉摩擦力6用心 爱心 专心
