2022屆高考物理一輪復習知能演練實驗四探究加速度與力質量的關系滬科版

2022屆高考物理一輪復習知能操練實驗四探究加快度與力、質量的關系滬科版1在本實驗中,以下說法正確的選項是A平衡摩擦力時,小桶應用細線經過定滑輪系在小車上,但小桶內不能裝砂實驗中應始終保持小車和砝碼的總質量遠遠大于砂和小桶的總質量C實驗中如果用縱坐標表示加快度,用橫坐標表示小車和車內砝碼的總質量,描出相應的點在一條直線上時,即可證明加快度與質量成反比D平衡摩擦力時,小車后邊的紙帶必須連好,因為運動過程中紙帶也要受到阻力解析:選BD平衡摩擦力時,不應用小桶拉動小車做勻速運動,讓小車帶著紙帶下滑來平衡摩擦力即可,A錯誤,D正確;實驗中應始終保持小車和砝碼的總質量遠大于砂和小桶的總質量,B正確;由實驗畫的－圖像是一條曲線,難以判斷它所對應的函數式,進而難以確定a與aMM的質量關系,所以在實驗中應作a－錯誤!圖像而不是a－M圖像來剖析實驗結果,C錯誤2圖3－3－9如圖3－3－9所示為“探究加快度與力、質量的關系”時甲、乙兩同學根據實驗數據畫出的a－F圖像,直線Ⅰ為甲同學畫出的,直線Ⅱ為乙同學畫出的直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大,顯然高出了誤差范圍,下面給出了對于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是實驗前甲同學沒有平衡摩擦力甲同學在平衡摩擦力時,把長木板的尾端抬得過高了實驗前乙同學沒有平衡摩擦力乙同學在平衡摩擦力時,把長木板的尾端抬得過高了解析:選BC直線Ⅰ在縱軸上有較大的截距,說明在繩對小車的拉力F＝0還沒有掛小盤時,小車就有了沿長木板向下的加快度,說明平衡摩擦力時長木板傾角過大直線Ⅱ在橫軸上有較大的截距,說明乙同學在實驗前沒有平衡摩擦力,因此在繩對小車有了較大的拉力F此后,小車的加快度仍舊為零應選項B、C正確3圖3－3－10在“探究加快度與力、質量的關系”實驗中,用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作使勁F;用打點計時器測出小車的加快度a,得出若干組數據,然后根據測得的數據作出如圖－10所示的a－F圖像,發(fā)現圖像既可是原點,又不是直線,原因是A沒有平衡摩擦力,且小車質量較大B平衡摩擦力時,所墊木板太高,且砂和小桶的總質量較大

3－3C平衡摩擦力時,所墊木板太低,且砂和小桶的總質量較大D平衡摩擦力時,所墊木板太高,且小車的質量較大解析:軸,說明平衡摩擦力不足,所墊木板太低,當拉力較大時,圖像斜率變小了,因為此時小桶和砝碼的質量不能遠遠大于小車和砝碼的總質量,選項C正確42022·高考浙江理綜卷在“探究加快度與力、質量的關系”實驗時,已提供了小車、一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細線、刻度尺、天平、導線為了達成實驗,還須從下圖中選用實驗器材,其名稱是________________________________________________________________________________________________________________________________________________,并分別寫出所選器材的作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________圖3－3－11解析:器材名稱:學生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼或電火花計時器、鉤碼、砝碼器材作用:學生電源為電磁打點計時器提供溝通電壓;電磁打點計時器電火花計時器記錄小車運動地點的時間;砝碼用以改變小車的質量;鉤碼用以改變小車受到拉力的大小,還可用于測量小車質量答案:看法析52022·南京模擬某同學設計了一個探究加快度a與物體所受協力F及質量m關系的實驗,圖3－3－12中a所示為實驗裝置簡圖溝通電的頻次為50H圖3－3－121圖

b所示為某次實驗獲得的紙帶

,

根據紙帶可求出小車的加快度大小為

________m/2保存兩位有效數字2保持砂和砂桶質量不變

,

改變小車質量

m,

分別獲得小車加快度

a與質量

m及對應的錯誤!數據如下表

:實驗次數12345678小車加快度a/m·－2小車質量m/g錯誤!/g－1請在如圖3－3－13所示的坐標紙中畫出a－錯誤!圖線,并由圖線求出小車加快度a與質量倒數錯誤!之間的關系式是________圖3－3－13解析:1由逐差法得2a＝錯誤!/m/2如下圖由圖知斜率＝,即保持合外力F＝N,所以a＝錯誤!＝錯誤!答案:看法析61如圖3－3－14為某同學所安裝的“探究加快度與力、質量的關系”的實驗裝置,在圖示狀態(tài)下開始做實驗該同學在裝置和操作中的主要錯誤有:________________________________________________________________________________________________________________________________________________至少寫出兩處圖3－3－142在“探究加快度與力、質量的關系”的實驗中,為了使小車受到合外力等于砂和砂桶的總重力,往常采用如下兩個舉措:a平衡摩擦力:將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊

,

頻頻移動木塊的地點

,

直到小車在砂桶的拉動下帶動紙帶與小車一同做勻速直線運動B調整砂的多少,使砂和砂桶的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M①以上哪一個舉措中有錯誤有何重要錯誤答:________________________________________________________________________②在更正了上述錯誤之后,保持小車及砝碼的總質量M不變,頻頻改變砂的質量,并測得一系列數據,結果發(fā)現小車受到的合外力砂桶及砂的總重量與加快度的比值略大于小車及砝碼的總質量M經檢查發(fā)現滑輪特別圓滑,打點計時器工作正常,且預先基本上平衡了摩擦力那么出現這種情況的主要原因是什么答:________________________________________________________________________解析:1主要錯誤有:①長木板右端未墊高以平衡摩擦力;②打點計時器用的是直流電源;③牽引小車的細線沒有與木板平行;④開始實驗時,小車離打點計時器太遠2①a中平衡摩擦力時,不應用小桶拉動小車做勻速運動,應讓小車自己的重力沿斜面方向的分力來平衡摩擦力②由于砂桶及砂向下加快,處于失重狀態(tài),拉小車的合外力F<mg,而辦理數據時又將于mg辦理因此,M＝錯誤!<錯誤!答案:看法析72022·合肥模擬某實驗小組利用如圖3－3－15所示的實驗裝置來探究當合外力一準時

F按等,物體運動的加快度與其質量之間的關系圖3－3－151由圖3－3－15中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離＝24cm,由圖3－3－16中游標卡尺測得遮光條的寬度d＝________cm該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖所示地點由靜止釋放,由數字計時器能夠讀出遮光條經過光電門1的時間t1,遮光條經過光電門2的時間t2,則滑塊經過光電門1時的剎時速度的表達式v1＝________,滑塊經過光電門2時的剎時速度的表達式v2＝________,則滑塊的加快度的表達式a＝________以上表達式均用字母表示圖3－3－162在本次實驗中,實驗小組經過改變滑塊質量總合做了6組實驗,獲得如下表所示的實驗數據通過分析表中數據后,你得出的結論是________________________________________________________________________mgam/22503003504005008003現需經過圖像進一步考證你的結論,請利用表格數據,在圖坐標系中描點作出相應圖像圖3－3－17解析:1由圖可知:d＝5mm＋mm×2＝mm＝cm遮光條的寬度很小,遮光條經過光電門的時間很短,這段時間內的平均速度即為滑塊經過光電門的剎時速度,故v1＝錯誤!,v2＝錯誤!滑塊由光電門1到光電門2做勻加快直線運動,由v錯誤!－v錯誤!＝2a可得:a＝錯誤!2在合外力不變的情況下,物體運動的加快度跟物體的質量成反比,即當合外力一準時,在誤差允許的范圍內,物體質量和加快度的乘積近似相等如下圖答案:1錯誤!錯誤!錯誤!2、3看法析圖3－3－188創(chuàng)新實驗探究如圖3－3－18所示為某同學探究加快度與力和質量關系的實驗裝置,兩個相同質量的小車放在圓滑水平板上,前端各系一條細繩,繩的一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤中可放砝碼兩小車后端各系一條細繩,一同被夾子夾著使小車靜止翻開夾子,兩小車同時開始運動;關上夾子,兩小車同時停下來,用刻度尺測出兩小車的位移,下表是該同學在幾次實驗中記錄的數據實驗車號小車質量g小盤質車中砝碼盤中砝碼小車位移次數量g質量g質量gcm1甲50100015乙5010010302甲5010010乙50105010143甲50100018乙50101010請回答下述問題:1在每一次實驗中,甲、乙兩車的位移之比等于________________之比,請簡要說明實驗原理________________________________________________________________________________________________________________________________________________;第一次實驗控制了________不變,在實驗誤差允許范圍內可得出的結論是:________________________________________________________________________;第二次實驗控制了________不變,在實驗誤差允許范圍內可得出的結論是:________________________________________________________________________;4第三次實驗時,該同學先測量了甲車的位移,再根據前兩次實驗結論,計算出乙車應當發(fā)生的位移,然后再測