廣州市嶺南中學(xué)2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)必修1第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第五節(jié)含答案

1、.必修一第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律班別 姓名 學(xué)號(hào) 第五節(jié)實(shí)驗(yàn)四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。 1多項(xiàng)選擇以下做法正確的選項(xiàng)是_填字母代號(hào)。A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度2為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。選填“遠(yuǎn)大于，“遠(yuǎn)小于或“近似等于 3甲、乙兩

2、同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖所示的裝置放在程度桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線。設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為甲、乙，由圖可知，m甲 _m乙 ，甲_乙。選填“大于“小于或“等于2某同學(xué)利用圖實(shí)4甲所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中小車含發(fā)射器的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，答復(fù)以下問(wèn)題： 1根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成_填“

3、線性或“非線性關(guān)系。2由圖乙可知，am圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是_。3假設(shè)利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，那么實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是_。鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_。3.某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：1圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間的時(shí)間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_(kāi)m/s2結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。2保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進(jìn)展屢次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如下圖。

4、圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是 3保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進(jìn)展屢次測(cè)量，得到小車加速度a、質(zhì)量m及其對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)如表中所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s21.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中畫出a圖線；根據(jù)作出的a圖象可以得到的結(jié)論是： 4為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。

5、滑輪質(zhì)量不計(jì)1多項(xiàng)選擇以下實(shí)驗(yàn)步驟正確的選項(xiàng)是_。A用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M2該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如下圖的一條紙帶兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_(kāi)m/s2結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。 3以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為k，那么小車的質(zhì)量

6、為_(kāi)。A2tan B.Ck D.實(shí)驗(yàn)四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.解析1木塊下滑時(shí)，受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，應(yīng)該使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行且使重力的下滑分量mgsin 等于摩擦力mgcos ，即mgsin mgcos 其中為木板的傾角，故平衡摩擦力時(shí)，不能懸掛砝碼桶，A正確、B錯(cuò)誤；由平衡摩擦力的公式可知兩邊的質(zhì)量m可以消去，故改變木塊上的砝碼的質(zhì)量時(shí)，木塊及其上砝碼的總重力的下滑力仍能和總的摩擦力抵消，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故D正確；通過(guò)紙帶求木塊加速度，要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出足夠多的點(diǎn)，這就要求將木塊放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，并且先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)穩(wěn)

7、定后再釋放小車，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤。2實(shí)驗(yàn)中平衡好摩擦力后，繩的拉力提供木塊的合外力即Fma；砝碼桶及桶內(nèi)砝碼與木塊運(yùn)動(dòng)的速度相等，由牛頓第二定律得mgFma，兩式聯(lián)立得mgmma，當(dāng)mm時(shí)，mmm，mgma即當(dāng)mm時(shí)，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，故應(yīng)選填“遠(yuǎn)小于。3實(shí)驗(yàn)中假如沒(méi)有平衡摩擦，對(duì)木塊進(jìn)展受力分析，根據(jù)牛頓第二定律Fmgma，得aFg，即aF圖象中，斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，a軸上的截距的絕對(duì)值表示g，結(jié)合圖可得m甲<m乙，甲>乙。答案1AD2遠(yuǎn)小于3小于大于規(guī)律總結(jié)1在平衡摩擦力時(shí)，要取下細(xì)線和砝碼盤含砝碼，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速

8、度，假如紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，說(shuō)明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。平衡摩擦力后，不管以后是改變砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量還是改變小車和鉤碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。2在滿足小車與車上所加鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下，小車受到的拉力才可視為等于砝碼盤和砝碼的總重力。2.解析1將圖乙中各點(diǎn)連線，得到的是一條曲線，故a與m的關(guān)系是非線性的。2由圖乙可知，當(dāng)鉤碼質(zhì)量不為零時(shí)，在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零，即鉤碼對(duì)小車的拉力大于某一數(shù)值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度，故可能的原因是存在摩擦力。3假設(shè)將鉤碼所受重力作為小車所受合力，那么應(yīng)滿足三個(gè)條件

9、，一是摩擦力被平衡，二是繩平行于軌道平面，此二者可保證繩對(duì)車的拉力等于車所受合力，設(shè)繩的拉力為T，由mgTma、TMa有Tg，可見(jiàn)當(dāng)mM時(shí)才有Tmg，故第三個(gè)條件為mM。答案1非線性2存在摩擦力3調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量解析1由逐差法求小車的加速度a m/s20.43 m/s22圖線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，與F軸有交點(diǎn)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡小車的摩擦力或平衡摩擦力不充分。3根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a圖線如下圖，由圖可知，圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明在合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比。答案10.432實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分3如下圖圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明在合外力一定時(shí)，加速度跟質(zhì)量成反比4.解析1由實(shí)驗(yàn)原理圖可以看出，由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可得到小車所受的合外力的大小，故不需要測(cè)砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，A、E錯(cuò)；為保證繩上拉力提供合外力，必須平衡摩擦力，B對(duì)；小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再放小車，同時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，C對(duì)；為