高三物理复习实验四验证牛顿第二定律.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1/28,基础自主梳理,2/28,基础自主梳理,3/28,基础自主梳理,4/28,基础自主梳理,5/28,基础自主梳理,6/28,基础自主梳理,7/28,基础自主梳理,8/28,精典考题例析,例1(,乐山市第一次诊疗性测试)某试验小组利用图示装置探究加速度与力、质量关系,(1)(多项选择)以下做法正确是_(填字母代号),A调整滑轮高度，使牵引木块细绳与长木板保持平行,B在调整木板倾斜度平衡木块受到滑动摩擦力时，将装有砝码砝码桶经过定滑轮拴在木块上,C试验时，先放开木块再接通打点计时器电源,D经过增减木块上砝码改变质量时，不需要重新调整木板倾斜度,9/28,精典考题例析,10/28,精典考题例析,11/28,精典考题例析,例2,某同学设计了如图所表示装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间动摩擦因数,.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为,M,，滑块上砝码总质量为,m,，托盘和盘中砝码总质量为,m,.试验中，滑块在水平轨道上从,A,到,B,做初速为零匀加速直线运动，重力加速度,g,取10 m/s,2,.,(1)为测量滑块加速度,a,，须测出它在,A,、,B,间运动_与_，计算,a,运动学公式是_；,12/28,精典考题例析,(2)依据牛顿运动定律得到,a,与,m,关系为,a,m,g,他想经过屡次改变,m,，测出对应,a,值，并利用上式来计算,.若要求,a,是,m,一次函数，必须使上式中_保持不变，试验中应将从托盘中取出砝码置于_；,(3)试验得到,a,与,m,关系如图所表示，由此可知,_(取两位有效数字),13/28,精典考题例析,解析,：,(1)滑块从,A,到,B,做初速度为零匀加速直线运动，由运动学公式可得,x,1/2,at,2,，,a,2,x,/,t,2,，需要利用米尺测量滑块从,A,到,B,位移,x,，利用秒表测时间,t,.(2)利用整体法，以滑块、砝码和托盘为系统，受力分析，由牛顿第二定律可得,mg,(,M,m,),g,(,M,m,m,),a,，,a,(1+)g/M+(,m+m,),m,g,，欲让,a,是,m,一次函数，则,(1+)g/M+(,m+m,),不变，即在做试验时，确保,m,m,不变，即从托盘中取出砝码放到滑块上(3)在图中直线上取两个点，可得两个方程0.23,k,0.064,g,，0.39,k,0.068,g,，解得,0.23.,答案,：,(1)位移时间,a,(2),m,m,滑块上(3)0.23(0.210.25),14/28,速效提升训练,1(,泰安市期中教学测验)如图所表示试验装置能够验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子，沙桶总质量(包含桶以及桶内沙子质量)记为,m,，小车总质量(包含小车、盒子及盒内沙子质量)记为,M,.,15/28,速效提升训练,(1)验证在质量不变情况,F,，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并统计沙桶总重力,mg,，将该力视为合外力,F,，对应加速度,a,则从打下纸带上计算得出屡次改变合外力,F,大小，每次都会得到一个对应加速度此次试验中，桶内沙子取自小车中，故系统总质量不变以合外力,F,为横轴，以加速度,a,为纵轴，画出,a,F,图象，图象是一条过原点直线,a,F,图线斜率物理意义是_,你认为把沙桶总重力,mg,当做合外力,F,是否合理？,答：_(填,“,合理,”,或,“,不合理,”,),此次试验中，是否应该满足,M,m,这么条件？,答：_(填,“,是,”,或,“,否,”,)；理由是_.,(2)验证在合外力不变情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量,m,不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量关系此次试验中，桶内沙子总质量不变，故系统所受合外力不变,用图象法处理数据时，以加速度,a,为纵轴，应该以_倒数为横轴,16/28,速效提升训练,解析,：,(1)将车内沙子转移到桶中，就确保了,M,m,不变，即系统总质量不变，研究对象是整个系统，,a,F,合,/(,M+m,),mg,/(,M+m,)，可见,a-F,图线斜率物理意义是1/(,M+m,），系统所受合外力就等于所悬挂沙桶总重力,mg,，无须满足,M,m,这么条件,(2)向盒子内添加或去掉部分沙子，是改变系统总质量,M,m,，而系统合外力仍等于所悬挂沙桶总重力,mg,，确保了合外力不变,答案,：,(1),合理,否因为试验研究对象是整个系统，系统受到合外力就等于,mg,(2),M,m,17/28,速效提升训练,2(,昆明市元月教学抽样检验)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数试验装置示意图试验步骤以下：,(a),用天平测量物块和遮光片总质量,M,、重物质量,m,；用游标卡尺测量遮光片宽度,d,；用米尺测量两光电门之间距离,s,；,调整轻滑轮，使细线水平；,让物块从光电门,A,左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门,A,和光电门,B,所用时间,t,A,和,t,B,，求出加速度,a,；,屡次重复步骤,，求,a,平均值 ；,依据上述试验数据求出动摩擦因数,.,18/28,速效提升训练,回答以下问题：,(1)测量,d,时，某次游标卡尺(主尺最小分度为1 mm)示数如图(b)所表示，其读数为_cm.,(b),(2)物块加速度,a,可用,d,、,s,、,t,A,和,t,B,表示为,a,_.,(3)动摩擦因数,可用,M,、,m,、,a,和重力加速度,g,表示为,_,(4)假如细线没有调整到水平，由此引发误差属于_(填,“,偶然误差,”,或,“,系统误差,”,),19/28,解析：,(1)游标卡尺读数为9 mm12,0.05 mm9.60 mm0.960 cm.,(3)设细线张力为,T,，,对,M,有,T,Mg,M,对,m,有,mg,T,m,联立两式得,(4)细线没有调整到水平，造成张力,T,不水平，若此时以,T,水平来分析计算，会造成测量值总是偏大或偏小，这种因为试验操作造成误差，属于系统误差,答案,：,(1)0.960(2)(3),(4)系统误差,20/28,速效提升训练,21/28,速效提升训练,22/28,速效提升训练,23/28,速效提升训练,4某同学设计了如图所表示装置来探究加速度与力关系，弹簧秤固定在一个适当木板上，桌面右边缘固定一支表面光滑向笔定滑轮，细绳两端分别与弹簧秤挂钩和矿泉水瓶连接，在桌面上画出两条平行线,MN,、,PQ,，并测出间距,d,，开始时将木板置于,MN,处，现迟缓向瓶中加水，直到木板刚才开始运动为止，记下弹簧示数,F,0,，以此表示滑动摩擦力大小.再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤示灵敏,F,1,，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到,PQ,处时间,t,.,24/28,速效提升训练,(1)木板加速度能够用,d,、,t,表示为,a,_；为了减小测量加速度偶然误差，能够采取方法是(一个即可）,.,(2)改变瓶中水质量重复试验，确定加速度,a,与弹簧秤示数,F,1,关系以下图象能表示该同学试验结果是_,(3)(多项选择)用加水方法改变拉力大小与挂钩码方法相比，它优点是_,a能够改变滑动摩擦力大小,b能够更方便地获取多组试验数据,c.能够比较准确地测出摩擦力大小,d能够取得更大加速度以提升试验精度,25/28,速效提升训练,解析,：,(1)木板做初速度为零匀加速直线运动，其位移,d,1/2,at,2,，加速度,a,2,d,/,t,2,，为了减小偶然误差，可屡次测量时间,t,，取,t,平均值,(2),F,1,F,0,时，木板开始运动，但,F,1,并非绳子拉力而是瓶和水总重力，只有当瓶和水质量远小于木板和弹簧秤质量时，,F,1,才能够近似等于绳子拉力，此时,a-F,1,图线为一段倾斜直线，瓶和水质量不远小于木板和弹簧秤总质量时，绳子拉力将小于,F,1,，其,a-F,1,图线斜率将逐步减小，因而只有,c项正确,(3)用加水方法改变拉力大小与挂钩码相比，水质量能够连续调整，因而,F,1,大小也能够连续调整，从而能比较准确地测出摩擦力大小和更方便地获取更多组试验数据，故正确答案为b、c.,答案,：,(1)屡次测量时间,t,，取,t,平均值,(2)c(3)bc,26/28,速效提升训练,27/28,速效提升训练,28/28,