3-12-实验探究:验证牛顿运动定律

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1、实验探究:实验探究:验证牛顿运动定律验证牛顿运动定律1.基础知识基础知识2.典例剖析典例剖析4.创新实验创新实验3.跟踪训练跟踪训练5.真题演练真题演练第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律结束放映结束放映返回目录返回目录第第2 2页页数字媒体资源库数字媒体资源库一、基础知识一、基础知识1.基础知识基础知识结束放映结束放映返回目录返回目录第第3 3页页数字媒体资源库数字媒体资源库实验实验四验证牛顿运动定律四验证牛顿运动定律结束放映结束放映返回目录返回目录第第4 4页页数字媒体资源库数字媒体资源库结束放映结束放映返回目录返回目录第第5 5页页数字媒体资源库数字媒体资源库二、典例剖析二、典例剖析2

2、. 典例剖析典例剖析结束放映结束放映返回目录返回目录第第6 6页页数字媒体资源库数字媒体资源库热点一实验原理与操作热点一实验原理与操作 M打点计时器打点计时器可重复点击可重复点击播放!播放!纸纸带带m “验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律”实验装置示意图实验装置示意图结束放映结束放映返回目录返回目录第第7 7页页数字媒体资源库数字媒体资源库【典例典例1】 (2012安徽高考安徽高考)图为图为“验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律”的实验的实验装置示意图砂和砂桶的总质量为装置示意图砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小实

3、验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小. (1)实验中实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行使细线与长木板平行.接下来还接下来还需要进行的一项操作是需要进行的一项操作是().A将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动牵引下运动,从打出的纸带判断小车

4、是否做匀速运动B将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动 小车与木板间的摩小车与木板间的摩擦力需要消除擦力需要消除(2)实验中要进行质量实验中要进行质量m和和M的选取的选取,以下

5、最合理的一组是以下最合理的一组是().AM200 g,m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM200 g,m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gCM400 g,m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM400 g,m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g砂和砂桶总重力的大小作为砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的细线对小车拉力的条件是:条件是:mM时用砂和砂桶的总重力代替时用砂和砂桶的总重力代替了小车所受的合外力,即总重力等效于不受阻力时的合外力。了小车所受的合外力,即总重力等效于不受阻力时的合

6、外力。结束放映结束放映返回目录返回目录第第1212页页数字媒体资源库数字媒体资源库热点二实验数据处理与误差分析热点二实验数据处理与误差分析 【典例典例2】 某实某实验小组在实验室验小组在实验室探究加速度和力、探究加速度和力、质量的关系质量的关系.(1)甲同学在小甲同学在小车所受合外力不车所受合外力不变时变时,改变小车改变小车的质量的质量,得到数得到数据如下表所示据如下表所示:实验次数次数小小车质量量m/kg小小车加速度加速度a/(m/s2)小小车质量的量的倒数倒数1/m /kg110.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000

7、.161.00a.根据表中数据根据表中数据,在图甲的坐标系中描出相在图甲的坐标系中描出相应的实验数据点应的实验数据点,并作出并作出a1/m图象图象.b.由由a 1/m图象,可得出的结论为图象,可得出的结论为: _c.小车受到的合力大约为小车受到的合力大约为_(结果结果保留两位有效数字保留两位有效数字) 外力不变时外力不变时,物体的加速度与质量成反比物体的加速度与质量成反比 1.60N结束放映结束放映返回目录返回目录第第1313页页数字媒体资源库数字媒体资源库(2)乙同学在保持小车质量不变的乙同学在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变对小车的拉情况下,通过多次改变对小车的拉力,由实验数据作出的

8、力,由实验数据作出的aF图象图象如图乙所示,图线不过原点的原因如图乙所示,图线不过原点的原因可能是可能是_,小车的小车的质量为质量为_kg.(保留两位有效保留两位有效数字数字) 木板倾角过大木板倾角过大 2.0 转转 解析解析此处表明,拉力为零时,此处表明,拉力为零时,小车已经具有一定的加速小车已经具有一定的加速度,平衡摩擦力过度度,平衡摩擦力过度.Fam = F/ a结束放映结束放映返回目录返回目录第第1515页页数字媒体资源库数字媒体资源库误差分析误差分析1因实验原理不完善引起误差因实验原理不完善引起误差 本实验实际上小车所受的拉力小于小盘和砝码的总重力,本实验实际上小车所受的拉力小于小盘

9、和砝码的总重力,因此为了减小因实验原理不完善而引起的误差,应满足小盘和因此为了减小因实验原理不完善而引起的误差,应满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量砝码的总质量远小于小车的质量 规律方法规律方法 2摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差 结束放映结束放映返回目录返回目录第第1616页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 解析解析线性性等等间距距结束放映结束放映返回目录返回目录第第1717页页数字媒体资源库数字媒体资源库转转 解析解析远小于小小于

10、小车和砝和砝码的的总质量量(填填“远小于小小于小车的的质量量”同同样正确正确)24.247.21.151/kb/k结束放映结束放映返回目录返回目录第第1919页页数字媒体资源库数字媒体资源库实验延伸思考实验延伸思考1为什么只有当小车及砝为什么只有当小车及砝码的质量远大于小盘和砝码码的质量远大于小盘和砝码总质量时,才可认为小盘和总质量时,才可认为小盘和砝码的重力近似等于小车受砝码的重力近似等于小车受到的拉力呢?到的拉力呢? M打点计打点计时器时器纸纸带带mgFF借题借题发挥发挥结束放映结束放映返回目录返回目录第第2020页页数字媒体资源库数字媒体资源库2.本实验为什么画本实验为什么画a - 1/

11、m图象而不画图象而不画a-m图象?图象?am021甲甲a1/m0乙乙43例如:甲乙两图中,例如:甲乙两图中,你能确定图线你能确定图线1、2、3、4中,哪条线的中,哪条线的a与与m成反比吗?成反比吗?结束放映结束放映返回目录返回目录第第2121页页数字媒体资源库数字媒体资源库四、创新实验四、创新实验4.创新实验创新实验结束放映结束放映返回目录返回目录第第2222页页数字媒体资源库数字媒体资源库拓展拓展 创新创新 实验实验 本实验采用打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度本实验采用打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a,也,也可以采用以下两种方法测量可以采用以下两种方法测量(或比较或比较)物体的

12、加速度方法一是物体的加速度方法一是比较法,方法二是比较法,方法二是“光电门光电门”法法 结束放映结束放映返回目录返回目录第第2323页页数字媒体资源库数字媒体资源库【典例典例4】如图示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置如图示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置, 两个相同质量的小车放在光滑水平板上两个相同质量的小车放在光滑水平板上, 前端各系一条细绳前端各系一条细绳, 绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘, 盘中可放砝码盘中可放砝码. 两小车后端两小车后端各系一条细绳各系一条细绳, 一起被夹子夹着使小车静止一起被夹子夹着使小车静止. 打开夹子打开夹子, 两

13、小车同时两小车同时开始运动开始运动; 关上夹子关上夹子, 两小车同时停下来两小车同时停下来, 用刻度尺测出两小车用刻度尺测出两小车的位移的位移, 下表是该下表是该同学在几次实验同学在几次实验中记录的数据中记录的数据.实验实验次数次数车车号号小小车车质质量量(g)(g)小小盘盘质质量量(g)(g)车车中砝中砝码码质质量量(g)(g)盘盘中砝中砝码码质质量量(g)(g)小小车车位位移移(cm)(cm)1 1甲甲505010100 00 01515乙乙505010100 0101030302 2甲甲505010100 0101027.527.5乙乙505010105050101014143 3甲甲5

14、05010100 00 01818乙乙5050101010101010结束放映结束放映返回目录返回目录第第2424页页数字媒体资源库数字媒体资源库小车甲小车甲小车乙小车乙请回答下述问题请回答下述问题: (1)在每一次实验中在每一次实验中, 甲、乙两车的位移之比甲、乙两车的位移之比等于等于_之比之比, 请简要说明实验原理请简要说明实验原理:_; (2)第一次实验控制了第一次实验控制了_不变不变, 在实验误差允许范围内可在实验误差允许范围内可得出的结论是得出的结论是: _; (3)第二次实验控制了第二次实验控制了_不变不变, 在实验误差允许范在实验误差允许范围内可得出的结论是围内可得出的结论是:

15、_; (4)第三次实验时第三次实验时, 该同学先测量了甲车的位移该同学先测量了甲车的位移, 再根据前两次实再根据前两次实验结论验结论, 计算出乙车应该发生的位移计算出乙车应该发生的位移, 然后再测量了乙车的位移然后再测量了乙车的位移, 结果他高兴地发现结果他高兴地发现, 理论的预言与实际符合得相当好理论的预言与实际符合得相当好. 请问请问, 他计他计算出的乙车位移应该是算出的乙车位移应该是_. 转转 解析解析加速度加速度由于两车运动时间相同由于两车运动时间相同, 由由sat2/2得得s甲甲 s乙乙a甲甲 a乙乙 小车质量小车质量小车加速度与拉力成正比小车加速度与拉力成正比小车所受拉力小车所受拉

16、力小车加速度与质量成反比小车加速度与质量成反比30cm小车甲小车甲小车乙小车乙 点击按钮,模拟演示本点击按钮,模拟演示本实验中小车运动情况实验中小车运动情况!结束放映结束放映返回目录返回目录第第2626页页数字媒体资源库数字媒体资源库解析解析(2)不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力)不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力,而而接了传感器后细线的拉力可以直接读出。接了传感器后细线的拉力可以直接读出。答案答案(1)未平衡摩擦力;细线与木板不平行;开始实验时)未平衡摩擦力;细线与木板不平行;开始实验时,小小车离打点计时器太远(车离打点计时器太远(2)不需要)不需要解析显隐解析显隐【典例典

17、例5】 如图所示如图所示, 为某同学安装的为某同学安装的“验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律”的实验的实验装置装置,在小车的前端固定一个传感器在小车的前端固定一个传感器,和砂桶连接的细线接在传感器上和砂桶连接的细线接在传感器上,通通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。(1)从图上可以看出)从图上可以看出,该同学在装置和操作中的主要错误是该同学在装置和操作中的主要错误是_。(2)若砂和砂桶的质量为)若砂和砂桶的质量为m,小车和传感器的总重量为小车和传感器的总重量为M,做好此实验做好此实验 (填(填“需要需要”或或“不需要不需要”)

18、Mm的条件。的条件。 不需要不需要未平衡摩擦力;细线与木板不平行;开始实验时未平衡摩擦力;细线与木板不平行;开始实验时,小车离打点小车离打点计时器太远计时器太远不再需要用将砂和砂桶不再需要用将砂和砂桶的重力作为细线的拉力的重力作为细线的拉力结束放映结束放映返回目录返回目录第第2727页页数字媒体资源库数字媒体资源库三、跟踪训练三、跟踪训练3.跟踪训练跟踪训练结束放映结束放映返回目录返回目录第第2828页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】 某同学设计了一个探究小车的加速度某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力与小车所受拉力F及质量及质量m关系的实验,图关系的实验,图(a

19、)为实验装置简图为实验装置简图(所用交流电的频率为所用交流电的频率为50 Hz) (1)为了研究加速度和质量的关系,在实验中必须采用控制变量法,应保为了研究加速度和质量的关系,在实验中必须采用控制变量法,应保持持_不变不变,用砂桶及砂所受的重力作为用砂桶及砂所受的重力作为_,图,图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为_ m/s2.(保保留三位有效数字留三位有效数字)(2)在本次实验中,实验小组通过改变小车质量共做了在本次

20、实验中,实验小组通过改变小车质量共做了8组实验,得到下组实验,得到下表所示的实验数据,通过分析表所示的实验数据,通过分析表中数据,你得出的结论是:表中数据,你得出的结论是:_. 拉力拉力F小车所受拉力小车所受拉力0.64在小车所受外力不变的条件下在小车所受外力不变的条件下,加速度与质量成反比例关系加速度与质量成反比例关系结束放映结束放映返回目录返回目录第第2929页页数字媒体资源库数字媒体资源库现需通过图象进一步验证你的结论,可利用表格数据作图,应在现需通过图象进一步验证你的结论,可利用表格数据作图,应在坐标纸中画出坐标纸中画出_图线图线(3)在某次实验中为研究加速度和力的关系,根据测得的多组

21、数据在某次实验中为研究加速度和力的关系,根据测得的多组数据可画出可画出a-F关系图线,如图所示此图关系图线,如图所示此图线的线的AB段明显偏离直线,造成段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是此误差的主要原因是()A小车与木板之间存在摩擦小车与木板之间存在摩擦B木板保持了水平状态木板保持了水平状态C所挂砂桶及砂的总质量太大所挂砂桶及砂的总质量太大D所用小车的质量太大所用小车的质量太大 实验序号序号12345678小小车加速度加速度a/ms20.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101小小车质量量m/kg0.250.290.330.400.500.

22、711.001.67转解析转解析a-1/mC结束放映结束放映返回目录返回目录第第3131页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】在探究小车的加速度在探究小车的加速度a与小车质量与小车质量M和小车受到的外和小车受到的外力力F的关系时的关系时:(1)探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的)探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a-F图象如图所图象如图所示示,下列说法正确的是下列说法正确的是(填正确答案标号)。(填正确答案标号)。A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同C.直线

23、直线1所对应的小车的质量最大所对应的小车的质量最大D.直线直线3所对应的小车的质量最大所对应的小车的质量最大(2)由于没有始终满足小车的质量)由于没有始终满足小车的质量M远大远大于钩码的质量于钩码的质量m的关系的关系,结果得到的图象应结果得到的图象应是下图中的是下图中的(填正确答案标号)。(填正确答案标号)。转解析转解析BDD结束放映结束放映返回目录返回目录第第3333页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关

24、系(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出图中未画出)可读出遮光条通过光电门可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为的时间分别为t1、t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得,用游标卡尺测得遮光条宽度遮光条宽度d,则滑块经过光电门,则滑块经过光电门1时的速度表达式时的速度表达式v1_;经过光电门;经过光电门2时的速度表达式时的速度表达式v2_.滑块加速度的表达滑块加速度的表达式式a_.(以上表达式均用已知字母表示以上表达式均用已知字母表示)如图乙所示,

25、如图乙所示,若用若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为_mm. 结束放映结束放映返回目录返回目录第第3434页页数字媒体资源库数字媒体资源库(2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨和气垫导轨右端高度右端高度h(见图甲见图甲)关于关于“改变滑块质量改变滑块质量M和气垫导轨右端的高和气垫导轨右端的高度度h”的正确操作方法是的正确操作方法是_AM增大时,增大时,h增大,以保持二者乘积增大增大,以保持二者乘积增大BM增大时,增大时,h减小,以保持二者乘积不变减小,以保持二者乘积不变CM减小时

26、,减小时,h增大,以保持二者乘积不变增大,以保持二者乘积不变DM减小时,减小时,h减小,以保持二者乘积减小减小,以保持二者乘积减小 解析显隐解析显隐结束放映结束放映返回目录返回目录第第3535页页数字媒体资源库数字媒体资源库解析解析(2)应使使A位置与光位置与光电门间的距离适当大些的距离适当大些,有利于减小有利于减小误差差,选项A正确正确;应将气将气垫导轨调节水平水平,且保持拉线方向与木板且保持拉线方向与木板平面平行平面平行,此时拉力等于合力此时拉力等于合力,选选项项BC正确正确;拉力是直接通拉力是直接通过传感感器器测量的量的,故与小故与小车质量和量和钩码质量大小无关量大小无关,选项D错误.【

27、跟踪训练跟踪训练】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门他在气垫导轨上安装了一个光电门B,在滑块上固定一遮光条在滑块上固定一遮光条,滑块用细线滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的拉力大小)拉力大小),力传感器下方悬挂钩码力传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从每次滑块都从A处由静止释放。处由静止释放。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示如图乙所示, 则则d_mm.(

28、2)下列不必要的一项实验要求是下列不必要的一项实验要求是_(填正确答案标号填正确答案标号)。A.应使应使A位置与光电门间的距离适当大些位置与光电门间的距离适当大些B.应将气垫导轨调节水平应将气垫导轨调节水平C.应使细线与气垫导轨平行应使细线与气垫导轨平行D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量的总质量2.25D结束放映结束放映返回目录返回目录第第3636页页数字媒体资源库数字媒体资源库【跟踪训练跟踪训练】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门他在气垫导轨上安装了一个光

29、电门B,在滑块上固定一遮光条在滑块上固定一遮光条,滑块用细线滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的拉力大小)拉力大小),力传感器下方悬挂钩码力传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从每次滑块都从A处由静止释放。处由静止释放。(3)实验时,将滑块从实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门光电门B的时间的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是:_。滑滑块在在A位置位置时遮光条到光遮光条到光

30、电门的距离的距离D结束放映结束放映返回目录返回目录第第3737页页数字媒体资源库数字媒体资源库五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练结束放映结束放映返回目录返回目录第第3838页页数字媒体资源库数字媒体资源库热点三拓展创新实验热点三拓展创新实验以本实验为背景以本实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离不脱离教材而又不拘泥教材教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性、设计性等特点体现开放性、探究性、设计性等特点.视角视角1实验器材的改进实验器材的改进 用气垫导轨用气垫导轨 代替代替 长木板长木板视角视角2数据处理方法的改进数据处理方法的改进 利

31、用传感器利用传感器,借助计算机处理数据借助计算机处理数据视角视角3实验方案的改进实验方案的改进 用气垫导轨和两个光电门完成此实验用气垫导轨和两个光电门完成此实验 实验方法的改进实验方法的改进视角视角4以本实验为背景以本实验为背景,结合牛顿第二定律结合牛顿第二定律,测量两接触面间的测量两接触面间的动摩擦因数动摩擦因数 探究高考命题视角探究高考命题视角 结束放映结束放映返回目录返回目录第第3939页页数字媒体资源库数字媒体资源库【真真题1】某某同同学学用用图所所示示的的装装置置来来验证加加速速度度和和质量量成成反反比比。在在自自制制的的双双层架架子子上上固固定定平平板板玻玻璃璃,架架子子放放在在水

32、水平平桌桌面面上上。连接接小小车的的细绳跨跨过定定滑滑轮与小桶相与小桶相连。实验步步骤如下:如下:在两个小桶中装入适量在两个小桶中装入适量细沙沙,并使两桶并使两桶质量含沙子相同。量含沙子相同。两两车紧靠靠架架子子左左边的的挡板板,在在乙乙车上上放放一一个个砝砝码,同同时释放放两两车,当当车运运动一一段段时间后后,用用手手机机对整整个个装装置置进行行拍拍照照。在在照照片片上上,通通过装装置置上上的的刻刻度度尺尺,测出甲、乙两出甲、乙两车运运动的距离的距离x1、x2;在乙在乙车上逐上逐渐增加砝增加砝码个数个数,重复步重复步骤。(1)本本实验的原理是通的原理是通过验证小小车发生的位生的位移与小移与小

33、车的的质量成量成,来来验证合外力合外力一定一定时加速度与加速度与质量成反比。量成反比。(2)实验前前,该同学将装置的左端适当同学将装置的左端适当垫高高了一些了一些,目的是目的是_。实验过程程中中_(填填“甲甲”或或“乙乙”)车受到的拉力更接近沙桶受到的拉力更接近沙桶(含沙子含沙子)的重力。的重力。(3)若若该同学以同学以x1/x2为横坐横坐标,以乙以乙车(含砝含砝码(的的质量量m为纵坐坐标,作出的作出的图线是直是直线,该直直线的斜率是的斜率是_填填“甲甲车”“乙乙车”(含砝含砝码)或或“沙桶沙桶(含含沙子沙子)”的的质量。量。转解析转解析反比反比平衡摩擦力平衡摩擦力乙乙甲甲车结束放映结束放映返

34、回目录返回目录第第4141页页数字媒体资源库数字媒体资源库【真题真题2】 (2013新课标全国卷新课标全国卷,22)下图为测量物块与水平下图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:用天平测量物块和遮光片的总质量用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量、重物的质量m,用游标用游标卡尺测量遮光片的宽度卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离用米尺测量两光电门之间的距离s;调整轻滑轮,使细线水平;调整轻滑轮,使细线水平;让物块从光电门让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测的左侧由静止释放,用数字毫秒

35、计分别测出遮光片经过光电门出遮光片经过光电门A和光电门和光电门B所用的时间所用的时间tA和和tB,求出加,求出加速度速度a;多次重复步骤多次重复步骤,求,求a的平均值;的平均值;根据上述实验数据求根据上述实验数据求出动摩擦因数出动摩擦因数.回答下列问题:回答下列问题: 记录时间记录时间tA,由由d/tA得到此刻瞬得到此刻瞬时速度时速度vA记录时间记录时间tB,由由d/tB得到此刻瞬得到此刻瞬时速度时速度vB结束放映结束放映返回目录返回目录第第4242页页数字媒体资源库数字媒体资源库(1)测量测量d时,某次游标卡尺时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为主尺的最小分度为1 mm)的示数如的示数如右图所

36、示,其读数为右图所示,其读数为_ cm. (2)物块的加速度物块的加速度a可用可用d、s、tA和和tB表示为表示为a_.(3)动摩擦因数动摩擦因数可用可用M、m、和、和重力加速度重力加速度g表示为表示为_.(4)如果细线没有调整到水平如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于由此引起的误差属于_(选选填填“偶然误差偶然误差”或或“系统误差系统误差”) 转解析转解析0.960 系统误差系统误差结束放映结束放映返回目录返回目录第第4444页页数字媒体资源库数字媒体资源库【真真题3】(2014新新课标全国卷全国卷,22)某同学利用)某同学利用图(a)所示所示实验装置及装置及数字化信息系数字化信息系统

37、获得了小得了小车加速度加速度a与与钩码的的质量量m的的对应关系关系图,如如图(b)所示。所示。实验中小中小车(含含发射器射器)的的质量量为200 g,实验时选择了不可伸了不可伸长的的轻质细绳和和轻定滑定滑轮,小小车的加速度由位移的加速度由位移传感器及与之相感器及与之相连的的计算机得算机得到。回答下列到。回答下列问题:(1)根据该同学的结果)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成小车的加速度与钩码的质量成 (填填“线线性性”或或“非线性非线性”)关系。关系。(2)由图)由图(b)可知可知,a-m图线不经过原点图线不经过原点,可能的原因是可能的原因是。(3)若利用本实验装置来验证)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下在小车质量不变的情况下,小车的加小车的加速度与作用力成正比速度与作用力成正比”的结论的结论,并直接以并直接以钩码所受重力钩码所受重力mg作为小车受到的合外力作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是则实验中应采取的改进措施是:_,钩码的质量应满足的条件是钩码的质量应满足的条件是:_。 非非线性性存在摩擦力存在摩擦力调整整轨道道倾斜度以平衡摩擦力斜度以平衡摩擦力远小于小小于小车质量量转转解解析析

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