2019届高考物理一轮复习 第三单元 牛顿运动定律 题组层级快练15 实验：验证牛顿运动定律 新人教版.doc

题组层级快练(十五)1．(2017·湖南省联考)某物理兴趣小组利用图示实验装置做“验证牛顿运动定律”的实验． (1)在平衡摩擦力后要使细线的拉力可近似认为等于砝码盘及盘中砝码受到的总重力小车的质量M和砝码盘及盘中砝码的总质量m应满足的条件是________(2)下列实验操作中正确的是________(填正确选项前的字母)调节定滑轮的高度使牵引小车的细绳与长木板保持平行每次小车都要从同一位置开始运动D．平衡摩擦力后通过增减小车上的砝码改变小车的质量时不需要重新平衡摩擦力．答案　(1)M　(2)解析　(1)将两者看做一个整体对整体有mg＝(M＋m)a对小车有T＝Ma联立可得T＝Ma＝＝只有当M时(2)为了减小实验误差使牵引小车的细绳与长木板保A项正确；我们通过实验需要得到一条打出的纸带根据纸带上的数据验证牛顿第二定律每次实验时不需要小车都要从同一位置开始运动项错误；为了能得到更多数据应先接通电源后释放小车项错误；平衡摩擦力时是重力沿木板方向的分力等于摩擦力即mg＝μmg可以约掉m只需要平衡一次摩擦力项正确．如图所示为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置在小车的前端固定一个传感器和砂桶连接的细线接在传感器上通过传感器可显示出在图示状态下开始做实验． (1)从图上可以看出该同学在装置和操作中的主要错误是______________________ _____________________________________________________________________________．(2)若砂和砂桶的质量为m小车和传感器的总重量为M做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M的条件．答案　(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时小车离打点2)不需要解析　不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力而接了传感器后细线的拉力可以直接读出．(2017·唐山模拟)用图()所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)某同学通过实验得到如图()所示的a－F图像造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)． (2)该同学在平________砝码和盘的总重力(填“大于”“小于”或“等于”)为了便于探究、减小误差应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件．(3)某同学得到如图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．＝x－x＝________由此可算出小车的加速度a＝________(保留两位有效数字)． 答案　(1)偏大　(2)小于　M　(3)1.80　5.0解析　(1)根据所给的F－a图像可知当F＝0时小车已经有了加速度a所以肯定是在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大造成的．(2)根据牛顿第二定律对小车F＝Ma对砝码和盘mg－F＝ma解得F＝＜mg只有当M时小车受到的拉力才近似等mg，从而减小误差．(3)由题图读出x＝2.10 ＝3.90 所以＝x－x＝1.80 根据＝a()2，解得a＝5.0 (2017·上海质检)在用研究小车加速度与外力的关系时某实验小组先用如图()所示的实验装置重物通过滑轮用细线拉小车在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器位移传感器(发射器)随小实验中力传感器的拉力为F保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变改变重物重力重复实验若干次得到加速度与外力的关系如图()所示．(重力加速度g＝10 )． (1)小车与轨道的滑动摩擦力f＝________(2)从图像中分析小车(包括位移传感器发射器)的质量为________(3)为得到a与F成正比的关系tanθ＝________答案　(1)0.5 　(2)0.7　(3)1/14解析　(1)根据图像可知当F＝0.5 时小车开始有加速度则f＝0.5 ；(2)根据牛顿第二定律得a＝＝－则a－F图像的斜率表示小车质量的倒数则M＝＝＝0.7 (3)为得到a与F成正比的关系则应该平衡摩擦力则有：＝μMg解得：＝μ根据f＝μMg得μ＝＝所以＝(2017·汕头质检)如图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．(1)平衡小车所受阻力的操作：取下________把木板不如果打出的纸带如图乙所示则应________(选填“减小”或“增大”)木板的倾角反复调节直到纸带上打出的点迹________为止． (2)图丙为研究“在外力一定的条件下物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图像横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k在纵轴上的截b，若牛顿第二定律成立则小车受到的拉力为________小车的质量为________答案　(1)砝码　减小　间隔相等(均匀)(2)　解析　(1)平衡小车所受阻力时需要将砝码取下；题图纸带反映了小车在做加速运动即垫木垫