浙江鸭2020版高考物理一轮复习实验3探究加速度与力质量的关系夯基提能作业本201903092118.wps
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1、实验 3 3 探究加速度与力、质量的关系 1.2018浙江 11月选考,17(2)“”在 探究加速度与力、质量的关系 的实验中,两个相同的小 车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放重物。 小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制,如图 1 所示。实验要求小盘和重 物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力。 图 1 图 2 请指出图 2 中错误之处: 。 调整好装置后,在某次实验中测得两小车的位移分别是 x1和 x2,则两车的加速度之比 为 。 答案 拉小车的细绳没有与水平板平行,m没有远小于 M x1x2 解析 细绳拉力方向应与水平板
2、平行,以保证小车受到恒力的作用,从而加速度恒定,如果不平 行,则随着小车的运动,小车水平方向的拉力会发生变化;“同时根据题意 小盘和重物所受的重 力近似等于使小车做匀加速直线运动的力”,只有当 m 远小于 M 时,可以近似把小车的拉力近似 1 等于托盘和重物的重力。根据 x= at2可知,两车同时释放,同时静止,加速度之比等于位移之比。 2 2.(1)(多选)利用下图装置可以做力学中的若干实验,以下说法正确的是 。 A.“”用此装置做 研究匀变速直线运动 实验时,必须设法消除小车和木板间的摩擦力的影响 B.“”用此装置做 探究加速度与力、质量的关系 实验时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于 小
3、车的质量 C.“用此装置做 探究加速度与力、质量的关系”实验时,每次改变盘和盘内砝码总质量后,不需 要重新平衡摩擦力 D.“”用此装置做 探究功与速度变化的关系 实验时,不需要平衡小车运动中所受的摩擦力。 1 (2)(多选)“在用此装置做 探究加速度与力、质量的关系”实验时,下列说法正确的是 。 A.应先释放纸带再接通电源 B.拉小车的细线应尽可能与长木板平行 C.纸带与小车相连端的点迹较密 D.轻推小车,若拖着纸带的小车能够匀速下滑,则说明摩擦力已被平衡 (3)如图所示是实验时打出的一条纸带,A、B、C、D为每隔 2 个点选取的计数点,据此纸带可 知 E 点瞬时速度大小为 m/s。 答案 (
4、1)BC (2)BCD (3)0.400.01 m/s 解析 (1)“”用此装置做 研究匀变速直线运动 实验时,只要使小车做匀加速运动即可,没必要 消除小车和木板间的摩擦力的影响,选项 A 错误;“在用此装置做 探究加速度与力、质量的关系” 实验时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量,这样才近似认为盘及盘内砝码的重 力等于小车受到的拉力,选项 B 正确;因平衡摩擦力后满足 mg sin =mg cos ,两边消去 了 m,“则用此装置做 探究加速度与力、质量的关系”实验时,每次改变盘和盘内砝码总质量后, 不需要重新平衡摩擦力,选项 C 正确;“”用此装置做 探究功与速度变化的关系 实验
5、时,需要平 衡小车运动中所受的摩擦力,这样才能认为砝码的拉力做的功等于合外力做的功,选项 D 错误。 故选 B、C。 (2)实验中要先接通电源再释放纸带,选项 A 错误;拉小车的细线应尽可能与长木板平行,以减 小实验的误差,选项 B 正确;纸带与小车相连端的点迹是运动刚开始时打出的,所以较为密集,选 项 C 正确;轻推小车,若拖着纸带的小车能够匀速下滑,则说明摩擦力已被平衡,选项 D 正确。故 选 B、C、D。 XDF 5.0 10 -2 (3)由题意可知 T=0.06 s,求得 vE= = m/s=0.41 m/s。 2T 0.06 2 3.某实验小组用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中
6、带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉 力传感器可直接显示所受到的拉力大小。 2 (1)(多选)实验时,下列操作必要且正确的是 。 A.未吊砂桶时将长木板右端适当垫高,使小车能匀速滑动 B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数 C.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带 D.用天平测出砂和砂桶的质量 E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 (2)若直接按上图所示装置进行实验,以传感器的示数 F 为横坐标,以通过纸带分析得到的加速 度 a 为纵坐标,画出的 a-F图像合理的是 。 答案 (1)ABC (2)B 解析 (1)实验前要平衡摩擦力,
7、将长木板右端适当垫高,使小车能匀速滑动,故 A 正确;为充分 利用纸带,应使小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器 的示数,故 B 正确;为得出普遍规律,要改变砂和砂桶质量,打出几条纸带,故 C 正确;小车受到的 拉力可由拉力传感器测出来,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,故 D 错误;小车受到的拉力可 以由拉力传感器测出,实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故 E 错误。故选 A、B、C。 (2)小车质量不变时,加速度与拉力成正比,所以 a-F图像是一条倾斜的直线,由实验装置可知, 实验前没有平衡摩擦力,则画出的 a-F图像在 F 轴上有截距,故选
8、 B。 4.“”某同学设计了如图甲所示的装置来探究 加速度与合力的关系 。带滑轮的长木板水平放置, 滑块右端与穿过打点计时器的纸带相连,左端通过拉力传感器连接细线与砂桶。将滑块由静止 释放,直接由拉力传感器读出细线的拉力 F,根据打出的纸带求出加速度 a。改变砂桶内细砂质 量,得到若干组 a-F数据。进行数据分析处理,“”得出 加速度与合力的关系 。请回答下列实验 的相关问题。 甲 3 乙 (1)实验中力传感器的示数 F (“”“”“”选填 大于小于 或 等于 )细砂和砂桶受到的 总重力。 (2)图乙是某次实验得到的一条纸带的一部分,测得各计数点到 O 点的距离分别为 OA=2.00 cm,O
9、B=5.49 cm,OC=10.49 cm,OD=17.00 cm,OE=25.01 cm,OF=34.52 cm,每相邻两个计数点间还 有 4 个点未画出,所用交流电源频率为 50 Hz。滑块的加速度 a= m/s2。(结果保留两位 小数) (3)根据记录数据该同学作出 a-F图像如图丙所示,由图像可知滑块 A 的质量为 kg,受 到的摩擦力大小为 N。 丙 答案 (1)小于 (2)1.50 (3)0.2 0.32 解析 (1)砂桶做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得 mg-F=ma,则 Fmg。 (OF - OC) - OC (2)每相邻两个计数点间还有 4 个点,则 T=0.1 s,根据
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