實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(考點(diǎn)復(fù)習(xí))-2025高考物理九大力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)復(fù)習(xí)+對點(diǎn)訓(xùn)練_第1頁
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文檔簡介

試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系====================近三年真題考查分布====================年份試卷分值難度2024浙江1月7分★★☆江西卷8分★★☆甘肅卷6分★★☆2023上海卷10分★☆☆2022山東卷6分★★☆====================實(shí)驗(yàn)講解====================1.實(shí)驗(yàn)原理(1)保持質(zhì)量不變,探究加速度跟___________合外力___________的關(guān)系。(2)保持合外力不變,探究加速度與___________質(zhì)量___________的關(guān)系。(3)作出a-F圖像和a-圖像,確定a與F、m的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)器材小車、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標(biāo)紙。3.實(shí)驗(yàn)過程(1)測量:用天平測量槽碼的質(zhì)量m′和小車的質(zhì)量m。(2)安裝:按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,注意不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上(即不給小車___________牽引力___________)。(3)補(bǔ)償阻力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能___________勻速___________下滑。(4)操作:①槽碼通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上,先___________接通電源___________,后___________釋放小車___________,斷開電源,取下紙帶,編號(hào)碼。②保持小車的質(zhì)量m不變,改變槽碼的質(zhì)量m′,重復(fù)步驟①。③在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,計(jì)算加速度a。④描點(diǎn)作圖,作a-F的圖像。⑤保持槽碼的質(zhì)量m′不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟①和③,作a-圖像。4.數(shù)據(jù)處理(1)利用逐差法或v-t圖像法求a。(2)以a為縱坐標(biāo),F(xiàn)為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、畫線,如果該線為過原點(diǎn)的直線,說明a與F成正比。(3)以a為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、畫線,如果該線為過原點(diǎn)的直線,就能判定a與m成反比。5.注意事項(xiàng)(1)開始實(shí)驗(yàn)前首先補(bǔ)償阻力:適當(dāng)墊高木板不帶定滑輪的一端,使小車的重力沿斜面方向的分力正好補(bǔ)償___________小車和紙帶受到的阻力___________。在補(bǔ)償阻力時(shí),不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上,讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng)。(2)實(shí)驗(yàn)過程中不用重復(fù)補(bǔ)償阻力。(3)實(shí)驗(yàn)必須保證的條件:___________m?m′___________。(4)一先一后一按:改變拉力或小車質(zhì)量后,每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近___________打點(diǎn)計(jì)時(shí)器___________,并應(yīng)先___________接通電源___________,后___________釋放小車___________,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車。6.誤差分析(1)實(shí)驗(yàn)原理不完善:本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力,而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力。(2)補(bǔ)償阻力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差。====================創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)====================實(shí)驗(yàn)裝置圖創(chuàng)新/改進(jìn)點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn):系統(tǒng)總質(zhì)量不變化,改變拉力得到若干組數(shù)據(jù)(2)用傳感器記錄小車的時(shí)間t與位移x,直接繪制xt圖像(3)利用牛頓第二定律求解實(shí)驗(yàn)中的某些參量,確定某些規(guī)律(1)用傳感器與計(jì)算機(jī)相連,直接得出小車的加速度(2)圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí),用鉤碼的質(zhì)量m代替合力F,即用am圖像代替aF圖像(1)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,遮光條結(jié)合光電門測得物塊的初速度和末速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度(2)結(jié)合牛頓第二定律,該裝置可以測出動(dòng)摩擦因數(shù)彈簧測力計(jì)測量小車所受的拉力,鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,更無須測鉤碼的質(zhì)量(1)氣墊導(dǎo)軌代替長木板,無須平衡摩擦力(2)力傳感器測量滑塊所受的拉力,鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量,更無須測鉤碼的質(zhì)量(3)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,遮光條結(jié)合光電門測得滑塊的末速度,由刻度尺讀出遮光條中心初始位置與光電門之間的距離,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度====================典型考題====================一、考點(diǎn)一:利用小車勻加速移動(dòng)探究1.用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

(1)除了圖中所給器材以及交變電源和導(dǎo)線外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_______(選填正確選項(xiàng)的字母)。A.秒表 B.天平(含砝碼)C.彈簧測力計(jì) D.刻度尺(2)實(shí)驗(yàn)前補(bǔ)償阻力的做法是:把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,先不掛沙桶,將小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用墊塊把木板不帶滑輪一端墊高,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,讓小車以一定初速度沿木板向下運(yùn)動(dòng),并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到小車拖動(dòng)紙帶沿木板做運(yùn)動(dòng)。(3)為使沙桶和沙的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,需滿足的條件是沙桶及沙的總質(zhì)量小車的總質(zhì)量。(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)(4)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分如圖乙所示。紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交變電源上。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),小車的速度vB=m/s。多測幾個(gè)點(diǎn)的速度作出v-t圖像,就可以算出小車的加速度。

(5)為探究加速度和力的關(guān)系,要保證的總質(zhì)量不變,改變沙桶內(nèi)沙的質(zhì)量,重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來研究加速度和力的關(guān)系。(6)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)且BC段明顯偏離直線,分析其產(chǎn)生的原因,下列說法正確的是________。

A.不通過坐標(biāo)原點(diǎn)可能是因?yàn)檠a(bǔ)償阻力不足B.不通過坐標(biāo)原點(diǎn)可能是因?yàn)檠a(bǔ)償阻力過度C.圖線BC段彎曲可能是沙桶及沙的總質(zhì)量未滿足遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量的條件D.圖線BC段彎曲可能是沙桶及沙的總質(zhì)量未滿足遠(yuǎn)大于小車總質(zhì)量的條件(7)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),要保證沙和沙桶的質(zhì)量不變。若沙和沙桶的總質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M間的關(guān)系不滿足第(3)問中的條件,且已正確補(bǔ)償阻力,由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-圖線,則圖線應(yīng)如圖中的_______所示(選填正確選項(xiàng)的字母)。A.

B.

C.

D.

二、考點(diǎn)二:利用光電門探究2.如圖,利用該裝置做“探究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門1、2,滑塊上固定一遮光條?;瑝K通過繞過滑輪的細(xì)繩與槽碼相連。請回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)前,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平,這是為了;調(diào)整滑輪高度,使細(xì)繩與氣墊導(dǎo)軌平行,這是為了保證。(2)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如表,請根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出圖像(m為滑塊的質(zhì)量)。根據(jù)圖像可知:繩子對滑塊的拉力大小為N。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)0.300.600.801.001.002.002.503.20三、考點(diǎn)三:利用拉力傳感器探究3.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶,穿過電火花計(jì)時(shí)器,細(xì)線一端連著小車,另一端通過光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪與掛在豎直平面內(nèi)的拉力傳感器相連,拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。(1)在安裝器材時(shí),要調(diào)整定滑輪的高度,使拴小車的細(xì)繩與木板平行。這樣做的目的是()。A.防止打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)痕不清晰B.為達(dá)到在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力C.防止小車在木板上運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)D.為保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中(選填“需要”或“不需要”)滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。(3)某小組在實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶一部分如圖乙所示,圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖中數(shù)據(jù)可求得:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為m/s;小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為。(保留兩位有效數(shù)字)4.在探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)對教材上的實(shí)驗(yàn)方案做了改進(jìn),如圖甲所示,調(diào)節(jié)桌面水平,用力傳感器直接測細(xì)線中的拉力F,小車在大小為2F的水平拉力作用下,由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作,下列說法正確的是()A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量,以其重力來表示繩中的拉力大小B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量,打出多條紙帶,測出加速度a與相應(yīng)力傳感器示數(shù)F(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,由圖中的數(shù)據(jù)可知,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示,則小車與軌道間的滑動(dòng)摩擦力Ff=N,小車質(zhì)量m=kg。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、考點(diǎn)四:利用阿特伍德機(jī)探究5.如圖甲所示的裝置叫阿特伍德機(jī),是英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟:a、將質(zhì)量均為M的重物A(含擋光片)、B用輕質(zhì)細(xì)繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài),測量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。b、在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間Δt。c、測出擋光片的寬度d,計(jì)算重物A運(yùn)動(dòng)的速度大小v。d、利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)步驟c中,計(jì)算重物A的速度v=(用實(shí)驗(yàn)中字母表示)。(2)為使v的測量值更加接近真實(shí)值,請寫出一條可采用的合理的方法:。(3)步驟d中,如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒,應(yīng)滿足的關(guān)系式為(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間,用實(shí)驗(yàn)中字母表示)。(4)某次實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)重力勢能減少量小于系統(tǒng)動(dòng)能增加量,造成這個(gè)結(jié)果的原因可能是。A.細(xì)繩、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量

B.滑輪與細(xì)繩之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦C.計(jì)算重力勢能時(shí)g的取值比實(shí)際值大

D.掛物塊C時(shí)不慎使B具有向下的初速度6.某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為探究加速度與合力的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖甲安裝實(shí)驗(yàn)器材:質(zhì)量為m的重物用輕繩掛在定滑輪上,重物與紙帶相連,動(dòng)滑輪右側(cè)的輕繩上端與固定于天花板的力傳感器相連,可以測量繩上的拉力大小,鉤碼和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為M,圖中各段輕繩互相平行且沿豎直方向;②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,釋放鉤碼,帶動(dòng)重物上升,在紙帶上打出一系列點(diǎn),記錄此時(shí)傳感器的讀數(shù)F;③改變鉤碼的質(zhì)量,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②,利用紙帶計(jì)算重物的加速度a,得到多組a、F數(shù)據(jù)。請回答以下問題:(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s,某次實(shí)驗(yàn)所得紙帶如圖乙所示,A、B、C、D、E各點(diǎn)之間各有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,則重物的加速度大小為(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(2)實(shí)驗(yàn)得到重物的加速度大小a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示,圖像的斜率為k、縱截距為-b(b>0),則重物質(zhì)量m=,當(dāng)M=3m時(shí),重物的加速度大小為a=。(本問結(jié)果均用k、b表示)五、考點(diǎn)五:利用小車運(yùn)動(dòng)對比探究7.在探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(a)所示(俯視圖)的實(shí)驗(yàn)方案:將兩個(gè)小車放在水平木板上,前端分別系一條細(xì)線跨過定滑輪與砝碼盤相連,后端各系一細(xì)線。(1)為了平衡小車的阻力,在掛砝碼盤前他需要調(diào)節(jié)木板傾斜度,直到輕推小車觀察到。(2)在保證兩小車質(zhì)量相同、盤中砝碼質(zhì)量不同的情況下,用一黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上,抬起黑板擦兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),按下黑板擦兩小車同時(shí)停下來。小車前進(jìn)的位移分別為x1、x2,由于,則,測出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量分別是m1、m2,若滿足,即可得出小車的質(zhì)量一定時(shí)其加速度與拉力成正比的結(jié)論。若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,但該實(shí)驗(yàn)中測量的誤差仍然較大,其主要原因是。小軍同學(xué)換用圖(b)所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):在小車的前方安裝一個(gè)拉力傳感器,在小車后面固定紙帶并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(3)由于安裝了拉力傳感器,下列操作要求中不需要的是。A.測出砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量B.將木板墊起適當(dāng)角度以平衡摩擦力C.跨過滑輪連接小車的細(xì)繩與長木板平行D.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量(4)測出小車質(zhì)量M并保持不變,改變砝碼的質(zhì)量分別測得小車加速度a與拉力傳感器示數(shù)F,利用測得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中畫出圖像如圖(c)所示,利用圖像給出的信息,可求出拉力傳感器的質(zhì)量為。六、考點(diǎn)六:利用手機(jī)傳感器探究8.利用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器可實(shí)時(shí)顯示手機(jī)加速度的數(shù)值。小明通過智能手機(jī)探究加速度與合外力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①輕彈簧上端固定,下端與手機(jī)相連接,手機(jī)下端通過細(xì)繩懸掛小瓶子(帶蓋);②向瓶子內(nèi)裝適量細(xì)沙,整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài);③打開手機(jī)軟件,剪斷細(xì)繩,通過手機(jī)軟件記錄豎直方向加速度a隨時(shí)間t變化的圖像,并用彈簧測力計(jì)測出瓶子和細(xì)沙的重力G;④改變瓶子中細(xì)沙質(zhì)量,重復(fù)步驟③,獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)某次實(shí)驗(yàn)中,通過手機(jī)軟件記錄豎直方向加速度a隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)的加速度對應(yīng)圖中的(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn);剪斷細(xì)繩瞬間手機(jī)受到的合力大小F等于(選填“瓶子和細(xì)沙的重力G”或“手機(jī)的重力”)。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示,由圖可得結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),。(3)若某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí),測得圖丙中圖線的斜率為k,則可推算出手機(jī)的質(zhì)量為(選用k、g表示)。七、考點(diǎn)七:利用懸掛重物方式探究9.請使用下列器材測量小車質(zhì)量:小車、一端帶有定滑輪的平直軌道、墊塊、細(xì)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、頻率為的交流電源、直尺、質(zhì)量均為的7個(gè)槽碼。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:i.按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材,跨過定滑輪的細(xì)線一端連接在小車上,另一端懸掛著7個(gè)槽碼。改變軌道的傾角,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),表明小車沿傾斜軌道勻速下滑;ⅱ.保持軌道傾角不變,取下1個(gè)槽碼(即細(xì)線下端懸掛6個(gè)槽碼),讓小車拖著紙帶沿軌道下滑,根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡測出加速度;ⅲ.依次減少細(xì)線下端懸掛的槽碼數(shù)量,重復(fù)步驟ⅱ;ⅳ.以取下槽碼的總個(gè)數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),作出圖像。(2)已知重力加速度大小,計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字,請完成下列填空:①下列說法正確的是;A.接通電源后,再將小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放B.小車下滑時(shí),位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行C.實(shí)驗(yàn)中必須保證細(xì)線下端懸掛槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D.若細(xì)線下端懸掛著2個(gè)槽碼,則小車在下滑過程中受到的合外力大小為②若某次實(shí)驗(yàn)獲得如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則加速度大??;在打“7”點(diǎn)時(shí)小車的速度大??;③寫出隨變化的關(guān)系式(用,,,,表示);④測得關(guān)系圖線的斜率為,則小車質(zhì)量。答案第=page11頁,共=sectionpages22頁答案第=page11頁,共=sectionpages22頁參考答案:1.(1)BD(2)勻速直線(3)遠(yuǎn)小于(4)0.44(5)小車(6)AC(7)C【詳解】(1)利用天平測量質(zhì)量,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以計(jì)時(shí),打出的紙帶需測量長度求加速度,所以需要天平和刻度尺。故選BD。(2)補(bǔ)償阻力時(shí)應(yīng)使小車拖動(dòng)紙帶在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(3)為使沙桶及沙的重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,需要使沙桶及沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。(4)紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為由某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間運(yùn)動(dòng)過程的平均速度,可得(5)探究加速度與力的關(guān)系時(shí),需要保持小車的總質(zhì)量不變。(6)AB.從題圖丙可以看出,圖像不過原點(diǎn),即當(dāng)F為某一值時(shí),但加速度卻為零,所以是未補(bǔ)償阻力或補(bǔ)償阻力不足。故A正確;B錯(cuò)誤;CD.隨著拉力F增大(即沙桶及沙的重力增大),已經(jīng)不滿足沙桶及沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量的條件,造成BC段彎曲。故C正確;D錯(cuò)誤。故選AC。(7)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),由于補(bǔ)償了阻力,所以圖像過原點(diǎn),且分別對沙桶及沙和小車受力分析,由牛頓第二定律可得mg-FT=ma,F(xiàn)T=Ma聯(lián)立,解得因?yàn)楸WC了沙和沙桶的質(zhì)量不變,所以由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-圖線,不會(huì)發(fā)生彎曲。故選C。2.(1)消除各種阻力的影響保證細(xì)線拉力等于對滑塊的拉力(2)3.3【詳解】(1)[1]若認(rèn)為滑塊所受的合力等于槽碼的重力大小,則需要使細(xì)線的拉力等于滑塊所受的合力,滑塊在氣泵上,接通氣泵的電源,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的支腳,通過氣流可使其對導(dǎo)軌沒有壓力從而實(shí)現(xiàn)沒有摩擦力,當(dāng)滑塊恰好沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)則滑塊不受摩擦力。故實(shí)驗(yàn)前,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平,這是為了消除各種阻力的影響。[2]實(shí)驗(yàn)開始前調(diào)整滑輪高度,讓細(xì)繩與軌道平面平行,保證細(xì)線拉力等于對滑塊的拉力;(2)[1]圖像,如圖所示[2]由圖可得解得k=ma即滑塊所受的合外力F=k帶數(shù)據(jù)解得F=k=3.3N3.(1)B(2)不需要(3)0.762.0【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)定滑輪高度,使細(xì)繩與木板平行,可在平衡摩擦力后使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合力,如果不平行,細(xì)繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力,改變了摩擦力就不能使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力。故選B。(2)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中的力傳感器可以讀出繩的拉力,所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。(3)[1][2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為可得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為4.(1)C(2)2.4(3)1.02.9【詳解】(1)AB.拉力可以由力傳感器測出,不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量,也就不需要使砂桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,故AB錯(cuò)誤;C.該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力的關(guān)系,需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量,打出多條紙帶,故C正確。故選C。(2)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,所以(3)[1]根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)加速度為零時(shí),有所以[2]結(jié)合以上分析可得所以5.減小擋光片的寬度dD【詳解】(1)[1]重物A的速度為(2)[2]為使v的測量值更加接近真實(shí)值,減小擋光片的寬度d;(3)[3]根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得(4)[4]AB.細(xì)繩、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量,系統(tǒng)重力勢能減少量等于重物A、B、物塊C、細(xì)繩、滑輪組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量與滑輪與細(xì)繩之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦生成的熱量之和,則系統(tǒng)重力勢能減少量大于重物A、B、物塊C動(dòng)能的增加量,AB不符合題意;C.若計(jì)算重力勢能時(shí)g的取值比實(shí)際值大,則則系統(tǒng)重力勢能減少量大于重物A、B、物塊C動(dòng)能的增加量,C不符合題意;D.掛物塊C時(shí)不慎使B具有向下的初速度,重物A運(yùn)動(dòng)到光電門時(shí)擋光片擋光時(shí)間變小,則D符合題意。故選D。6.(1)1.72(2)【詳解】(1)兩點(diǎn)的時(shí)間為根據(jù)逐差公式故填1.72;(2)[1]對重物由牛頓第二定律得解得已知圖像的斜率為k,得解得截距絕對值故填;[2]由圖可知,鉤碼的加速度為重物的2倍,則對重物有當(dāng)M=3m時(shí),聯(lián)立解得重物的加速度大小為故填。7.小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)黑板擦按下后小車不會(huì)立刻停下,測量位移不是實(shí)際勻加速過程的位移AD##DA【詳解】(1)[1]當(dāng)小車受力平衡時(shí),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以在掛砝碼盤前他需要調(diào)節(jié)木板傾斜度,直到觀察到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)[2]根據(jù)題意,由位移公式可知,小車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間相等的情況下加速度與位移成正比,根據(jù)牛頓第二定律有,小車質(zhì)量一定時(shí),加速度與拉力成正比,拉力是用砝碼和砝碼盤的總重力mg代替的(即加速度與砝碼和砝碼盤的總重力mg成正比),所以若滿足,則加速度與拉力成正比。[3]若小車的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,但該實(shí)驗(yàn)中測量的誤差仍然較大,分析實(shí)驗(yàn)中客觀原因,當(dāng)然是位移測量出現(xiàn)的問題,比如

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