1、名师一号 高考总复习 模块新课标 新课标版物理计时双基练11实验：验证牛顿运动定律 (限时：45分钟满分：100分)A级双基达标1(多选题)在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是()A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车解析本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)通过细绳拴在小车上，A项错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D项对答案BCD2用如练图331所
2、示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动练图331(1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是_.(2)通过改变_，就可以改变小车所受的合力(3)在探究加速度与质量关系时，分别以_为纵坐标、_为横坐标作图象，这样就能直观地看出二者关系答案(1)探究的是加速度与其他量之间的比例关系(其他解答只要合理即可如：初速度为零的匀加速运动，在相同的时间内，位移与加速度成正比)(2)砝码的数量(3)a或(或a)3为了探究加速度与力的关系，使用如练图332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G
3、1、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：练图332 (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M0.4 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_Am5 g Bm15 gCm40 g Dm400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_(用t1，t2，D，x表示)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，
4、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)a4某实验小组利用练图333所示的装置探究加速度与力、质量的关系练图333(1)下列做法正确的是_(填字母代号)A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_木块和木块上砝码的总质量(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
5、练图334(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套练图333所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到练图334中甲、乙两条直线设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙，由图可知，m甲_m乙，甲_乙(填“大于”“小于”或“等于”)解析(1)实验中细绳要与长木板保持平行，A项正确；平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上，这样无法平衡摩擦力，B项正确；实验时应先接通打点计时器的电源再放开木块，C项错误；平衡摩擦力后，通过增减木块上的砝码改变质量时不需要重新平衡摩擦力，D
6、项正确(2)由整体法和隔离法得到绳的拉力FMaM，可见当砝码桶和桶内砝码的质量m远小于木块和木块上砝码的质量M时，FmaMmg.(3)没有平衡摩擦力，则Fmgma，得ag，图象的斜率大的质量小，纵轴截距绝对值大的动摩擦因数大，因此m甲乙答案(1)AD(2)远小于(3)小于大于B级能力提升1(2013乌鲁木齐市一中月考)某同学用如练图335所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上将光电门固定在气垫导轨上离定滑轮较近一端的某点B处将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使
7、滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验练图335记录数据如下表：实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/(ms)28.623.320.218.116.5t2/(ms)2818.0542.9408.0327.6272.25t2/104(ms)212.218.424.530.636.7(1)若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d，如练图335所示，则遮光条的宽度d_cm，第一次测量中小车经过光电门时的速度为_m/s(保留两位有效数字)(2)实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条
8、通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t的关系式为_(3)本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要做出_的关系图线，请在练图336中作出该图线练图336(4)根据做出的图线，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是：_.答案(1)1.050.37(2)a(3)F(填1/t2与F同样得分)图象如练答图331练答图331(4)未平衡摩擦力2(2013新课标卷)练图337为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下：练图337用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧
9、由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如练图338所示，其读数为_cm.练图338(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a_.(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为_.(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差)解析(1)0.9 cm120.1 cm0.960 cm(2)由v2v2as得a(vv)(3)由牛顿第二定律mgMg(Mm)(4)细线未调整
10、水平，属于系统误差答案(1)0.960(2)(3)(4)系统误差3(2013北京海淀期中)在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：练图339倾角可以调节的长木板(如练图339所示)，小车一个，计时器一个，刻度尺一把实验步骤如下： 让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t.用刻度尺测量A1与A2之间的距离x.用刻度尺测量A1相对于A2的高度h.改变斜面的倾角，保持A1与A2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t.以h为纵坐标，1/t2为横坐标，根据实验数据作图若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律根据上述实验步骤和说明回答下列问题：(不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示)(1)设小车所受的重力为mg，则小车的加速度大小a_，小车所受的合外力大小F_.(2)请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式_解析小车所受合外力为Fmgsinmgh/x，小车的加速度大小aF/mgh/x.或由xat2解得a，合外力为Fmam.由agsin，sinh/x，xat2，联立解得h.答案(1)或gmg或m(2)h10