2017届高考物理第一轮总复习考点集训检测13.doc

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考点集训(十四)　第4节　实验：验证牛顿运动定律

1．某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系” .图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连．(g＝10 m/s2)某同学通过调整木板倾角平衡好摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，挂上砝码盘后通过多次改变砝码质量，作出小车加速度a与砝码重力的图象如图乙所示．则根据图象由牛顿第二定律得小车的质量为________kg，小盘的质量为________kg.(计算结果均保留到小数点后两位)

2．某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下：

A．按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
(1)对于上述实验，下列说法正确的是________．
A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B．弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C．实验过程中砝码处于超重状态
D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.(结果保留2位有效数字)

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(见下图)，与本实验相符合是________．

3．现用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”．小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来．速度传感器安装在距离L＝48.0 cm的长木板的A、B两点．

实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．________________，让小车在没有拉力作用时能做____________；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与轻质小盘(盘中放置砝码)相连；
D．接通传感器电源后自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；
E．改变小盘中砝码的数量，重复D的操作．
请将以上实验步骤补充完整．由以上实验可得出加速度的表达式a＝______________________．
(2)某同学用描点法根据实验所得数据，在坐标纸上作出了由实验测得的a－F图线，可能是下面的哪些图像

4．如图所示，NM是水平桌面，PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门．质量为M的滑块A上固定一很窄的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2，另外测得两光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d(重力加速度为g)．
(1)若用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力，在平衡摩擦力外，还必须满足
A．M≪m B．M≫m
(2)若木板PM水平放置在桌面上，用此装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，则动摩擦因数的表达式为________________________(用题中测量的物理量的符号表示)．
5．某同学利用如图(甲)所示的装置探究加速度与合外力的关系．小车质量为M，桶和砂子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)．

①下图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器的频率为50 Hz，则C点的速度为________m/s，小车的加速度______m/s2.(以上两空保留一位有效数字)

②根据实验数据画出了如图(乙)所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为________．(选填字母代号)
A. 　B. C．mg D．F
③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，关于(乙)图的说法，正确的是________．(选填字母代号)
A．图线逐渐偏向纵轴
B．图线逐渐偏向横轴
C．图线仍保持原方向不变
6．某同学设计了如图所示的装置，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的动摩擦因数μ.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′，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.

(1)为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的________与__________，计算a的运动学公式是______________；

(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：a＝m－μg，他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的__________保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于__________；
(3)实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ＝____________________(取两位有效数字)．

7．探究加速度与力的关系装置如图所示．带滑轮的长木板水平放置，细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，细线与桌面平行．将木块放在靠近打点计时器的一端，缓慢向沙桶中添加细沙，直到木块开始运动，记下木块运动后弹簧秤的示数F，通过纸带求出木块运动的加速度a.将木块放回原处，再向沙桶中添加适量细沙，释放木块……获取多组a、F数据．
(1)关于该实验的操作，以下说法正确的是________．
A．实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放小车
B．通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据
C．每次添加细沙后，必需测出沙及沙桶的质量
D．实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量

(2)某同学根据实验数据做出了两个a－F图象如图所示，正确的是________；该同学发现图线没有过原点，应该是由于有摩擦力的原因，于是想要作出木块的加速度与合力的关系图象，需要对图象进行修正．修正后的横坐标F合应该等于__________(用F、F0表示)．

第4节　实验：验证牛顿运动定律
【考点集训】
1．1.22　0.06
2．(1)B　(2)0.16　(3)A
3．平衡摩擦力　匀速直线运动　　(2)AB
4．(1)B　(2)－·
5．①0.8　4　②D　③C
6．(1)位移　时间　a＝
(2)m＋m′　滑块上
(3)0.23(0.21～0.25)
7．(1)AB　(2)B　2F－2F0

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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