2011届高考物理一轮课时练习 验证牛顿第二定律新人教版

验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律 1 在 验证牛顿第二定律 的实验中 以下做法正确的是 A 平衡摩擦力时 应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上 B 每次改变小车的质量时 不需要重新平衡摩擦力 C 实验时 先放开小车 再接通打点计时器的电源 D 求小车运动的加速度时 可用天平测出小盘和砝码的质量 M 和m 以及小车质 量M 直接用公式a g求出 M m M 答案 B 2 在 验证牛顿第二定律 的实验中 按实验要求装置好器材后 应按一定步骤进行 实验 下述操作步骤的安排顺序不尽合理 请将合理的顺序以字母代号填写在下面的 横线上 A 保持小盘和砝码的质量不变 在小车里加砝码 测出加速度 重复几次 B 保持小车质量不变 改变小盘和砝码的质量 测出加速度 重复几次 C 用天平测出小车和小盘的质量 D 平衡摩擦力 使小车近似做匀速直线运动 E 挂上小盘 放进砝码 接通打点计时器的电源 放开小车 在纸带上打下一系列 的点 F 根据测量的数据 分别画出a F和a 的图线 1 M 答案 DCEABF 或 DCEBAF 3 2010 泰安模拟 为了探究加速度与力的关系 使用如图 3 3 9 所示的气垫导轨 装置进行实验 其中G1 G2为两个光电门 它们与数字计时器相连 当滑行器通过 G1 G2光电门时 光束被遮挡的时间 t1 t2都可以被测量并记录 滑行器连同上 面固定的一条形挡光片的总质量为M 挡光片宽度为D 光电门间距离为x 牵引砝 码的质量为m 回答下列问题 1 实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉 使气垫导轨水平 在不增加其他仪器的情 况下 如何判定调节是否到位 答 2 若取M 0 4 kg 改变m的值 进行多次实验 以下m的取值不合适的一个是 A m1 5 g B m2 15 g C m3 40 g D m4 400 g 3 在此实验中 需要测得每一个牵引力对应的加速度 其中求得的加速度的表达式为 用 t1 t2 D x表示 解析 1 如果气垫导轨水平 则不挂砝码时 M应能在任意位置静止不动 或推动M 后能使M匀速运动 2 应满足M m 故m4 400 g 不合适 3 由v1 v2 v v 2ax D t1 D t22 22 1 可得 a f D t2 2 f D t1 2 2x 答案 1 取下牵引砝码 M放在任意位置都不动 或取下牵引砝码 轻推滑行器M 数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间 t都相等 2 D 3 a f D t2 2 f D t1 2 2x 4 2009 上海高考 如图 3 3 10 所示为 用 DIS 位移传感器 数据采集器 计算机 研 究加速度和力的关系 的实验装置 图 3 3 10 1 在该实验中必须采用控制变量法 应保持 不变 用钩码所受的重力作为 用 DIS 测小车的加速度 2 改变所挂钩码的数量 多次重复测量 在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a F关系图线 如图 3 3 11 所示 分析此图线的OA段可得出的实验结论是 2 OA段在实验的允许范围内 图线是一条直线 因此可得出a与F成正比的关 系 由实验的原理a 可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车 m钩g M车 m钩 F M车 m钩 m钩造成的 答案 1 小车的总质量 或 小车的质量 小车所受外力 或 外力 合外力 2 在质量不变的条件下 加速度与合外力成正比 C 5 如图 3 3 12 所示的实验装置可以验证牛顿运动定律 小车上固定一个盒子 盒子 内盛有沙子 沙桶的总质量 包括桶以及桶内沙子质量 记为m 小车的总质量 包括 车 盒子及盒内沙子质量 记为M 1 验证在质量不变的情况下 加速度与合外力成正比 从盒子中取出一些沙子 装入 沙桶中 称量并记录沙桶的总重力mg 将该力视为合外力F 对应的加速度a则从打 下的纸带中计算得出 多次改变合外力F的大小 每次都会得到一个相应的加速 度 本次实验中 桶内的沙子取自小车中 故系统的总质量不变 以合外力F为横轴 以加速度a为纵轴 画出a F图象 图象是一条过原点的直线 a F图象斜率的物理意义是 你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理 答 填 合理 或 不合理 本次实验中 是否应该满足M m这样的条件 答 填 是 或 否 理由是 2 验证在合外力不变的情况下 加速度与质量成反比 保持桶内沙子质量m不变 在 盒子内添加或去掉一些沙子 验证加速度与质量的关系 本次实验中 桶内的沙子总 质量不变 故系统所受的合外力不变 用图象法处理数据时 以加速度a为纵横 应该以 倒数为横轴 解析 1 将车内的沙子转移到桶中 就保证了M m不变 即系统的总质量不变 研 究对象是整个系统 a 可见a F图象斜率的物理意义是 系统的 F合 M m mg M m 1 M m 合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg 不必满足M m这样的条件 2 向小车内添加或去掉部分沙子 是改变系统的总质