浙江高考物理总复习牛顿运动定律实验四探究加速度与力质量关系学考.pptx

实验四探究加速度与力、质量的关系实验四探究加速度与力、质量的关系(学考学考)考考纲纲解解读读(1)学学会会用用控控制制变变量量法法研研究究物物理理规规律律。(2)学学会会灵灵活活运运用用图图象象法法处处理理物物理理问问题题的的方方法法。(3)探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系，并验证牛顿第二定律。并验证牛顿第二定律。注意事项注意事项1.实验方法：实验方法：控制变量法。控制变量法。2.平平衡衡摩摩擦擦力力：在在平平衡衡摩摩擦擦力力时时，不不要要悬悬挂挂小小盘盘，但但小小车车应应连连着着纸纸带带且且接接通通电电源源。用用手手给给小小车车一一个个初初速速度度，如如果果在在纸纸带带上上打打出出的的点点的的间间隔隔是是均均匀匀的的，表表明明小小车车受受到到的的阻阻力力跟跟它它的的重重力力沿斜面向下的分力平衡。沿斜面向下的分力平衡。3.不不重重复复平平衡衡摩摩擦擦力力：平平衡衡了了摩摩擦擦力力后后，不不管管以以后后是是改改变变小小盘盘和和砝砝码码的的总总质质量量还还是是改改变变小小车车和和砝砝码码的的总总质质量量，都都不不需需要要重重新平衡摩擦力。新平衡摩擦力。4.实实验验条条件件：Mm只只有有如如此此，小小盘盘和和砝砝码码的的总总重重力力才才可可视视为为小车受到的拉力。小车受到的拉力。5.一一先先一一后后一一按按住住：改改变变拉拉力力和和小小车车质质量量后后，每每次次开开始始时时小小车车应应尽尽量量靠靠近近打打点点计计时时器器，并并应应先先接接通通电电源源，后后放放开开小小车车，且且应在小车到达滑轮前按住小车。应在小车到达滑轮前按住小车。6.作作图图：作作图图时时两两轴轴标标度度比比例例要要适适当当，各各量量须须采采用用国国际际单单位位，这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些。这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些。误差分析误差分析1.因因实实验验原原理理不不完完善善引引起起的的误误差差：本本实实验验用用小小盘盘和和砝砝码码的的总总重重力力mg代代替替小小车车的的拉拉力力，而而实实际际上上小小车车所所受受的的拉拉力力要要小小于于小小盘和砝码的总重力。盘和砝码的总重力。2.摩摩擦擦力力平平衡衡不不准准确确、质质量量测测量量不不准准确确、计计数数点点间间距距测测量量不不准准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。1.在在“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验中中，需需要要平平衡衡摩摩擦擦力。平衡摩擦力时，应该让小车力。平衡摩擦力时，应该让小车()A.挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器B.不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器C.挂上小盘，不拖纸带挂上小盘，不拖纸带D.不挂小盘，不拖纸带不挂小盘，不拖纸带考点一实验原理与基本操作考点一实验原理与基本操作解解析析平平衡衡摩摩擦擦力力时时，应应把把纸纸带带所所受受的的摩摩擦擦阻阻力力一一起起平平衡衡掉掉，所所以应让小车拖上纸带，且让打点计时器处于工作状态，以应让小车拖上纸带，且让打点计时器处于工作状态，B正确。正确。答案答案B2.在在保保持持小小车车质质量量m不不变变，探探究究加加速速度度a与与力力F的的关关系系时时，小小车车质质量量m和和小小盘盘及及盘盘中中砝砝码码质质量量m分分别别选选取取下下列列四四组组值值。若若其其他他操操作作都都正正确确，要要使使所所画画出出的的aF图图线线较较准准确确，应应选选用用的的一一组组值值是是()A.m500 g，m分别为分别为50 g、70 g、100 g、125 gB.m500 g，m分别为分别为20 g、30 g、40 g、50 gC.m200 g，m分别为分别为50 g、70 g、100 g、125 gD.m100 g，m分别为分别为30 g、40 g、50 g、60 g解解析析探探究究a与与F的的关关系系时时，应应满满足足小小车车的的质质量量远远大大于于小小盘盘和和盘盘中砝码的总质量，即中砝码的总质量，即mm，故，故B正确。正确。答案答案B3.在在用用实实验验探探究究加加速速度度和和力力、质质量量的的关关系系时时，下下列列关关于于实实验验的的思思路和数据分析，不正确的是路和数据分析，不正确的是()A.实实验验的的基基本本思思想想是是：保保持持物物体体的的质质量量不不变变，测测量量物物体体在在不不同同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B.实实验验的的基基本本思思想想是是：保保持持物物体体所所受受力力相相同同，测测量量质质量量不不同同的的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C.在在处处理理实实验验数数据据中中，以以a为为纵纵坐坐标标，F为为横横坐坐标标，根根据据数数据据在在坐坐标标系系中中描描点点，若若这这些些点点在在一一条条过过原原点点的的直直线线上上，说说明明a与与F成成正比正比D.在在处处理理实实验验数数据据时时，以以a为为纵纵坐坐标标，m为为横横坐坐标标，根根据据数数据据在在坐坐标标系系中中描描点点，若若这这些些点点在在一一条条过过原原点点的的直直线线上上，说说明明a与与m成成正比正比解解析析本本实实验验就就是是利利用用控控制制变变量量法法得得到到a、F、m三三者者的的关关系系，A、B、C所述实验的思路和道理符合要求，故正确。所述实验的思路和道理符合要求，故正确。答案答案D4.在在“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验中中，关关于于平平衡衡摩摩擦擦力的说法中正确的是力的说法中正确的是()A.“平衡摩擦力平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B.“平平衡衡摩摩擦擦力力”的的本本质质就就是是使使小小车车所所受受的的细细绳绳的的拉拉力力与与所所受受到到的摩擦阻力相平衡的摩擦阻力相平衡C.“平平衡衡摩摩擦擦力力”的的目目的的就就是是要要使使小小车车所所受受的的合合力力等等于于所所挂挂钩钩码码通过细绳对小车施加的拉力通过细绳对小车施加的拉力D.“平平衡衡摩摩擦擦力力”时时应应将将小小车车在在钩钩码码通通过过细细绳绳和和滑滑轮轮而而拉拉动动运运动动过程中进行调整过程中进行调整答案答案C1.如如图图所所示示是是某某些些同同学学根根据据实实验验数数据据画画出出的的图图象象，下下列列说说法法中中正正确的是确的是()考点二实验数据处理与误差分析考点二实验数据处理与误差分析A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大答案答案A2.如如图图所所示示，为为某某同同学学安安装装的的“验验证证牛牛顿顿第第二二定定律律”的的实实验验装装置置，在在小小车车的的前前端端固固定定一一个个传传感感器器，和和砂砂桶桶连连接接的的细细线线接接在在传传感感器器上上，通通过过传传感感器器可可显显示示出出细细线线的的拉拉力力。在在图图示示状状态态下下开开始始做实验。做实验。(1)从从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是_。(2)若若砂砂和和砂砂桶桶的的质质量量为为m，小小车车和和传传感感器器的的总总重重量量为为M，做做好好此实验此实验_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)Mm的条件。的条件。解解析析(2)不不加加传传感感器器时时将将砂砂和和砂砂桶桶的的重重力力作作为为细细线线的的拉拉力力，而而接接了传感器后细线的拉力可以直接读出。了传感器后细线的拉力可以直接读出。答答案案(1)未未平平衡衡摩摩擦擦力力；细细线线与与木木板板不不平平行行；开开始始实实验验时时，小小车车离打点计时器太远离打点计时器太远(2)不需要不需要3.在在“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验中中，下下图图给给出出的的是是实实验验中中获获取取的的一一条条纸纸带带的的一一部部分分：0、1、2、3、4、5、6是是计计数数点点，每每相相邻邻两两计计数数点点间间还还有有4个个点点(图图中中未未标标出出，打打点点计计时时器器频频率为率为50 Hz)，计数点间的距离如图所示。，计数点间的距离如图所示。(1)根根据据图图中中数数据据计计算算的的加加速速度度a_ m/s2；(保保留留三三位位有有效数字效数字)(2)为为减减小小误误差差，该该实实验验要要求求小小车车的的质质量量M跟跟砝砝码码和和小小盘盘的的总总质质量量m的关系是的关系是M_m。答案答案(1)0.496(2)4.有有一一同同学学探探究究“物物体体加加速速度度与与物物体体质质量量、物物体体所所受受合合外外力力的的关关系系”的的过过程程如如图图所所示示，其其中中F、2F分分别别是是小小车车所所受受的的合合外外力力，M、2M分分别别是是小小车车的的总总质质量量，根根据据实实验验数数据据得得到到如如图图所所示的示的vt图象。图象。(1)要要分分析析加加速速度度与与质质量量的的关关系系，应应选选用用的的两两个个过过程程是是_；要要分分析析加加速速度度与与合合外外力力的的关关系系，应应选选用用的的两两个个过过程程是是_。(2)从从图图中中相相应应的的vt图图线线可可知知：甲甲车车的的加加速速度度a甲甲和和丙丙车车的的加加速速度度a丙丙的的数数量量关关系系为为_，结结合合两两车车的的质质量量和和受受力力情情况况，可可以得到结论：以得到结论：_。答案答案(1)甲、丙甲、丙(或乙、丁或乙、丁)甲、乙甲、乙(或丙、丁或丙、丁)(2)a甲甲2a丙丙当当物物体体所所受受合合外外力力相相同同时时，物物体体的的加加速速度度与与质质量量成反比成反比5.在在探探究究加加速速度度与与力力的的关关系系时时，小小车车的的质质量量一一定定，某某同同学学根根据据精确的测量，记录实验数据如表所示；精确的测量，记录实验数据如表所示；小车的质量m/kg小车受的拉力F/N小车的加速度a/(ms2)1.000.100.080.300.220.500.420.700.59(1)在下图坐标中，作出在下图坐标中，作出aF图象；图象；(2)分析图象得到的结论是分析图象得到的结论是_；(3)图象斜率的物理意义是图象斜率的物理意义是_；(4)在在你你所所作作出出的的aF图图象象中中，F等等于于小小盘盘及及盘盘中中砝砝码码所所受受重重力力，实际上比系小盘的细线的真实拉力实际上比系小盘的细线的真实拉力_(填填“大大”或或“小小”)。解析解析(1)图象如图所示。图象如图所示。(2)质量质量m一定时，加速度一定时，加速度a与拉力与拉力F成正比。成正比。答案见解析答案见解析