10 實(shí)驗(yàn)三 隨堂檢測(cè)鞏固落實(shí)

1、.1.2019揚(yáng)州高三考試如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子沙桶的總質(zhì)量包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量記為m，小車的總質(zhì)量包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量記為M.1驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a那么從打下的紙帶中計(jì)算得出屢次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線aF圖象斜率的物理意義是_你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合

2、理？答：_選填“合理或“不合理；本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：_選填“是或“否；理由是_2驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以_的倒數(shù)為橫軸解析：1將車內(nèi)的沙子轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了Mm不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，a，可見aF圖象斜率的物理意義是，即系統(tǒng)的總質(zhì)量倒數(shù)小車、盒子及盒內(nèi)沙子、懸掛的桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量之和的倒數(shù)；把沙桶的總重力，當(dāng)作合外力F是合理的；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)

3、系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車包括盛沙的盒及盒內(nèi)的沙子的總質(zhì)量2向小車內(nèi)添加或去掉部分沙子，是改變系統(tǒng)的總質(zhì)量Mm，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，保證了合外力不變所以用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以Mm倒數(shù)為橫軸，即小車質(zhì)量、盒子及盒內(nèi)沙子與懸掛的沙桶包括桶與桶內(nèi)的沙質(zhì)量之和答案：1合理否因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg2Mm2某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：1通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的aF圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與程度桌面的夾角_選填“偏大或“偏小2該同學(xué)在平衡

4、摩擦力后進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力_砝碼和盤的總重力填“大于“小于或“等于，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足_的條件3該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)xxDGxAD_ cm.由此可算出小車的加速度a_ m/s2.結(jié)果保存兩位有效數(shù)字解析：1根據(jù)所給的aF圖象可知，當(dāng)F0時(shí)，小車已經(jīng)有了加速度a0，所以肯定是在平衡摩擦力時(shí)木板與程度桌面間的夾角偏大造成的2根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小車FMa，對(duì)砝碼和盤mgFma，解得Fmg，只有當(dāng)Mm時(shí)，小車受到的拉力才近似等于mg，從而減小誤差3由題

5、圖丙可讀出xAD2.10 cm，xDG3.90 cm，所以xxDGxAD1.80 cm，根據(jù)xat2，解得a5.0 m/s2.答案：1偏大2小于Mm31.805.03在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：1當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力2一組同學(xué)在保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定的情況下，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的選項(xiàng)是_A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)線繞過定滑輪系在小車上B每次

6、改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m和M，直接用公式a求出3在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的aF關(guān)系分別如圖中甲、乙所示a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力其原因分別是：甲圖：_；乙圖：_.解析：1對(duì)盤及盤中砝碼：mgFma；對(duì)小車：FMa，聯(lián)立可得：a，F(xiàn)mg，只有當(dāng)mM時(shí)，才可認(rèn)為Fmg.2平衡摩擦力時(shí)，先去掉盤、盤中砝碼和細(xì)線，只讓小車在重力沿斜面方向的分力作用下向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車能勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡，A不正確

7、；調(diào)好后，當(dāng)再次改變小車質(zhì)量時(shí)，無需再平衡摩擦力，B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，再釋放小車，C不正確；小車的加速度是通過處理紙帶確定的，D不正確3由甲圖可看出F0時(shí)，a0，說明木板的傾角過大，重力沿斜面方向的分力大于摩擦力由乙圖可看出，只有當(dāng)F到達(dá)一定值時(shí)，才會(huì)有加速度，說明平衡摩擦力缺乏或未平衡摩擦力答案：1mM2B3木板的傾角過大沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力缺乏4如圖為測(cè)量物塊與程度桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的間隔 s；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線程度；讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間tA和tB，求出加速度a；屢次重復(fù)步驟，求a的平均值；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù).答復(fù)以下問題：1測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺主尺的最小分度為1 mm的示數(shù)如下圖，其讀數(shù)為_ cm.2物塊的加速度a可用d、s、tA和tB表示為a_3動(dòng)摩擦因數(shù)可用M、m、 和重力加速度g表示為_4假如細(xì)線沒有調(diào)整到程度，由此引起的誤差屬于_選填“偶爾誤差或“系統(tǒng)誤差解析：1d0.9 cm120.0