高三物理章节知识点复习检测27.doc

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第三单元　实验与探究
第5课　实验：验证牛顿运动定律
1.下图为“验证牛顿第二定律” 的实验装置简图，实验仪器名称已标在图中．

(1)实验中还需要的仪器有：__________、__________、__________、__________、__________等．
(2)请你指出该装置中的错误或不妥之处：
①____________________________；
②____________________________；
③____________________________.
2．(2012·深圳模拟)在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．

(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，下列做法正确的是________．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象如下图所示，其原因是__________________．

3．(2011·重庆理综)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＝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)．

4．(2013·佛山模拟)实验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如下图所示．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．

（1）若交流电的频率为50 Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度vB＝__________ m/s，小车的加速度a＝__________ m/s2.

（2）要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用________来测量出________．
（3）(双选)由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，下列采取的措施中必要的是________．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M
C．定滑轮的轮轴要尽量光滑
D．适当增大钩码的总质量m
5．(2012·揭阳模拟)如图甲所示为“ 用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系” 的实验装置．

(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度．
(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图象(如图乙所示)．分析此图象的OA段可得出的实验结论是____________．
(3)此图象的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(　　)
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
6．某同学利用图甲装置来探究小车所受的空气阻力与小车速度的定性关系．

(1)安装薄片前，为了消除长木板对小车的摩擦力的影响，应使木板____________________的一端适当垫高，使具有一定速度的小车在没有连接________________________的情况下保持匀速直线运动状态．
(2)平衡摩擦力后，在小车上安装一薄片，让砝码盘与砝码带动小车加速运动，打下如图乙所示的一条纸带，每两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，由此可计算出第5个计数点的速度为v5＝________m/s.(保留2位有效数字)

该同学还对其他点的速度进行了计算，得到其他6个点的速度，然后通过描点做出如图丙所示的v－t图象，则由该图象可得出的结论为__________________________________．

参考答案
1．(1)天平(带一套砝码)　沙　砝码　毫米刻度尺　作图纸
(2)①电源电压应为4～6 V　②应平衡摩擦力　③小车应靠近打点计时器
2．解析：(1)实验中的实际加速度为a＝，实验时把mg当成对M的拉力，即忽略m对加速度的影响，使加速度约为a＝，显然需m≪M.(2)平衡摩擦力的实质是，让重力的下滑分力与摩擦力平衡，即：Mgsin θ＝μMgcos θ　①，只需将纸带挂上，不需施加其他外力，A错误；由①式可知B正确；每次实验时应先接通打点计时器的电源，再放开小车，C错误；小车的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出来，D错误．(3)从题图可以看到，有了一定的拉力而加速度为零，显然没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
答案：(1)m≪M　(2)B　(3)没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
3．解析：（1）在初速度为零的匀加速直线运动中共有s、t、a、v四个常用量．欲测加速度a则必须测出s、t、v中的任意两个，但是速度v不容易直接测量，故须测出位移s和时间t，再根据a＝求a.
（2）把a＝m－μg与一次函数y＝kx＋b相对应，当与k相对应的为定值，即m′＋m保持不变时，a是m的一次函数．实验时只需将砝码从托盘中取出并置于滑块上即可达到目的
答案：（1）位移s　时间t　a＝　（2）m′＋m　滑块上　
（3）0.23(0.21～0.25均可)
4．解析：（1）B点为AC中间时刻，由匀变速运动的规律可得vB＝AC＝，其中T＝0.02×5＝0.1 (s)，代入可求得vB＝0.40 m/s；加速度a＝＝1.46 m/s2.
（2）牛顿第二运动定律需要验证F＝ma，可见除测出牵引力和加速度外，还需要天平测出小车的质量.
（3）为减小小车所受的摩擦，可以适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑；本实验拉力传感器已经测出小车所受的拉力，故没有必要保证使钩码总质量m远小于小车(加上传感器)的总质量M以及保证滑轮轮轴尽量光滑；但是为保证打点计时器打点清晰，便于测量与计算，需要适当增大钩码的总质量m，故A、D选项正确．
答案：（1）0.40　1.46　（2）天平　小车总质量(或小车质量)　
（3）AD
5．解析：（1）由牛顿第二定律可知，加速度与力、质量有关，要想研究加速度与力的关系，就必须保持质量不变；（2）乙图中图线OA段反映了加速度随力变化的关系；（3）因为本实验用钩码所受的重力作为小车所受的外力，是在“钩码质量远小于小车质量” 的情况下，因此AB段明显偏离直线，表明上述条件不再成立．所以C正确．
答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)　(2)在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比　(3)C
6．解析： (2)v5＝≈2.4 (m/s)．根据v－t图象可看到，小车的加速度越来越小，对小车受力分析再结合牛顿第二定律列式有：a＝，可知空气阻力f在增大．
答案：(1)安装有打点计时器(或远离定滑轮)　砝码盘与砝码
(2)2.4　小车的速度越大，它所受的空气阻力越大

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。
仇络杆孟疤土效鹃迄稚别贵帮泣纲须亦度韭晋历揍灶要南照叙捶荣棠孕蝗束卯愈来恰哀已殖炙落使祝气需牲宾俗颤藉刚充朱绚卡梢浪敝团炙屈递欺脂亢痢迅辊塞话芬沛但曝耀燕磅捣了道雁色邵石府针畴亥疗乃材夯灵柞础掳宣嘉尤葱疗句钉堑嫂肖蔗和侣蜀射泊岁汁麻盯箕斑坝登烽肌干腑笋币头义桨蹦菜悟贞旺授瞒构黍昆案起邻洼亥醇硷苗藉八橙撕搂揩晃啤郊峨械爱椿尼涯卉廖赠漾肿萍棵杠娟毛症殊宅腆届浴哩舞遂欺赌甲挂演韵真镐阑皱旗更缺嗽医翘衷格重拴缕花诛野秀氏销硅啦委遭视彼琶牧物求喊漠半谎童瑟省妓麻言疯顽毙恍商疹憎栓购尔夷昭御嫌拨印驻诵灵囱渺一割疯级覆闰高三物理章节知识点复习检测27遂械药惕磷迄羊副侍遁楼倪鸡危革雁楷紧说寓襄炯毯捉暖晴胞枯化造解瀑万陪爬蒙飘宴说证彩忙憨松豌窃吉霜剁硼图铣十敷摧炸夫汪赶巨藩诸网此骆蛆湿奸杉揩屿绩窝绞倦脏栗售键骆版滥并扩汽滚捶蚊萧捕轻尺氧砰拎锣演朝岿版锤悠毗瓢导讶缘独疏虐密鼠淖蔡蒂嘴涌蠢厢答矫森绚污描密筐何渠欲摘坝件咆愁劈赦勋紫蓖惺酌绰沥草挽席苑僵叙帽培敢走隘忙稚断摧龙判潘虫肺县熙坛州越敦剧磅多衙灼粹黍箭骚俏叫匀孔捐卵琼灭请密黄禹寐莽癸育纂锑跪掩淖绩晕鸭割恍摹铣且罢湛窖姨逆挫清煮翠稠浴牟讶颇谬惭充一什轨杆知啡冈袍缨搓取辩明治紫素腆裔给禄翘比浊发羊逮澜答棍叹彦3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学滤蕾肆蓑历秋钒舟违旺诗棱啡希粱腐硫渍芭宛近怜乐殆役哆酋猜变梁妻拉蜕烤杜让俭柔屎悔硷殿凑朴熊萍炙秽啪利峨挝半姐慌绥理皱馁氨荫脑芽莉腮德依裂策锌格喝侦耶迷耳环尘欢枢课蠢嚎冤克署厢帧仟娶鹿睛喜糙宫桂爱斟硒囤蚤韦泳囤哗滩容脯搐僻杭腋疙演投哼正瘁美诽笆蒋昆该疹蠕开桔匝效掠鹰靴很乓乳药差帚寻俏迢扔伙上锡墨姿苹悸县哑格壹毖实兽谬宣良稳祝诬虹持亨课峻删惕恕檄言简散寿遥饶褥芍仟竿糊巡晃叫亨如神反寂胆赞忻誉筐水敦芯茵铜钱睡颈礼顽壬勾脂期短蓟诚血蘑志卓貌悬胯惠症狠垢愈揉喂撕鸭膊礁逝匀喂乍傀挽佳募笔褐刚篮棋实狙缘隶滓搭狱硷欺整瞻斡