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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3.4實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律知能檢測
知識點(diǎn)
題號
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1
實(shí)驗(yàn)操作步驟
2
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
4、6
實(shí)驗(yàn)原理及器材選擇
3
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
5、7
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中，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，每兩測量點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，量出相鄰測量點(diǎn)之間的距離如圖乙所示，該小車的加速度大小a＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)作出的a - F圖線如圖丙所示，請寫出一條對提高本實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：
_________________
2、___________________________________________________________________________________________________.
解析：(1)由Δ x＝aT 2得Δx＝0.16 cm＝1.6×10－3 m.
T＝5×0.02 s＝0.1 s，可求得：a＝0.16 m/s2
(2)由圖中數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)驗(yàn)中沒有平衡或者沒有完全平衡小車的摩擦力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先平衡小車的摩擦力．
答案：(1)0.16 (2)實(shí)驗(yàn)前要完全平衡小車的摩擦力
5.(xx年蕪湖模擬)為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其
3、中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m，回答下列問題：
(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判斷調(diào)節(jié)是否到位？
答：________________________________________________________________________
___________________________________________
4、_____________________________.
(2)若取M＝0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________．
A．m＝5 g B．m＝15 g
C．m＝40 g D．m＝400 g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為________．(用Δt1、Δt2、D、x表示)
答案：(1)取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動(dòng)；或取下牽引砝碼，輕推滑行器M，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等
(2)D (3)a＝
6．(xx年合肥模擬)某同學(xué)采用圖1所示的裝置探究“物
5、體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合力的關(guān)系”．
(1)該同學(xué)是采用v - t圖象來求加速度的．圖2是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交變電源上．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)，小車的速度為________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
圖2
(2)其余各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中，如圖3甲所示．t＝0.1 s時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器恰好打B點(diǎn)．請你將(1)中所得結(jié)果標(biāo)在圖甲所示坐標(biāo)系中(其他點(diǎn)已標(biāo)出)，并作出小車運(yùn)動(dòng)的v - t圖線；利用圖線求出小車此次運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________m/
6、s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)該同學(xué)最終所得小車運(yùn)動(dòng)的a - F圖線如圖3乙所示，從圖中我們可以看出圖線是一條過原點(diǎn)的直線．根據(jù)該圖線可以確定下列判斷中錯(cuò)誤的是________．
A．本實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合力成正比
B．小車的加速度可能大于重力加速度g
C．可以確定小車的質(zhì)量約為0.50 kg
D．實(shí)驗(yàn)中配重的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
解析：(1)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T＝0.1 s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知：
vC＝BD＝ m/s＝0.44 m/s.
(2)如圖所示，在v - t圖線中，圖線的斜率大小等于小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小，即在圖線上取兩點(diǎn)
7、，根據(jù)a＝可得a＝1.0 m/s2.
(3)根據(jù)牛頓第二定律可得a＝F，則在質(zhì)量一定時(shí)，a和F成正比，A正確；為了讓配重的重力近似等于小車所受的合力，則配重質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，D正確；由圖線可知，圖線斜率大小表示小車質(zhì)量M的倒數(shù)大小，即M≈0.50 kg，C正確；由于細(xì)線上的拉力是由配重所受的重力提供的，所以二者運(yùn)動(dòng)的加速度不可能大于重力加速度g，B錯(cuò)誤．
答案：(1)0.44 (2)v - t圖線見解析 1.0(0.95～1.1之間均可) (3)B
7．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們的實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感
8、器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2和中心距離x.
(1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量？________(填“需要”或“不需要”)
(2)實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d＝________mm.
(3)某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是__________________________________________．
解析：(1)由于實(shí)驗(yàn)裝置圖中已給出了力傳感器，所以不需要滿足m0?M 車．
(2)d＝5 mm＋0.05×10 mm＝5.50 mm.
(3)小車在光電門1處的速度為v1＝，在光電門2處的速度為v2＝，所以根據(jù)v－v＝2ax，可得：a＝由F＝Ma可知F＝M
答案：(1)不需要 (2)5.50
(3)F＝M
2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3.4實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律知能檢測
