实验 验证牛顿运动定律高一物理上学期同步重难讲练之牛顿运动定律-----精校解析Word版含

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1、专题13实验验证牛顿运动定律重难讲练一、数据处理1．计算加速度——先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度。2．作图象找关系——根据记录的各组对应的加速度a与小车所受牵引力F，建立直角坐标系，描点画aF图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加速度与作用力成正比。再根据记录的各组对应的加速度a与小车和砝码总质量M，建立直角坐标系，描点画a－图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，就证明了加速度与质量成反比。二、注意事项1．平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动。2．不重复平衡摩

2、擦力：整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力。3．实验条件：每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出。只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。4．一先一后一按住：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车。5．作图：作图时，两坐标轴的比例要适当，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧。题型1对实验原理及误差分析的考查【典例1】用图a的装置“探究加速度与力、质量的关系”时有两

3、个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作。回答下列问题：(1)实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________。(2)对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________(填字母序号)。A．取下砂和砂桶B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度(3)在满足实验条件下，某同学得到了如图b的图线(M为小车和砝码的总质量)，图线在纵轴上截距不为零的原因是______________。【答案】

4、　(1)小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力(2)AD(3)长木板倾角过大。【解析】(1)小车质量远大于砂和砂桶的质量之和时，小车和砂桶的加速度很小，此时砂和砂桶的总重力近似等于小车所受拉力，从而验证小车加速度与合外力的关系；此可以断定平衡摩擦力时长木板倾角过大。【跟踪训练】1.某实验小组的同学用如图所示的装置，探究加速度与力和质量的关系。(1)为了使小车受到的合外力的大小等于钩码重力的大小，则________。A．应将图示装置中长木板的右端垫起适当的高度，以平衡摩擦力B．平衡摩擦力时，图示装置中的钩码不需要取下C．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力D．钩码的质量要远小于小车的质量(

5、2)探究加速度a与所受合外力F的关系时，保持小车质量一定，有两位同学分别做实验，作出的aF图线如图甲、乙所示。下列分析正确的是________。A．甲图图线不通过原点，是因为没有平衡摩擦力B．甲图图线不通过原点，是因为平衡摩擦力时木板一端垫得过高C．乙图图线发生弯曲，是因为弯曲部分对应的小车的质量太大D．乙图图线发生弯曲，是因为弯曲部分对应的钩码质量太大【答案】　(1)AD　(2)BD【解析】　(1)在该实验中为使小车受到的合外力的大小等于钩码重力的大小，需要平衡摩擦力和让钩码的质量远小于小车的质量，A、D正确。(2)甲图中，可以发现当F＝0时，小车已经有加速度了，说明在平衡摩擦力的过程中

6、，木板一端垫得过高，B正确，A错误；乙图中图线不是一条直线，说明不满足“钩码的质量要远小于小车的质量”，即弯曲部分对应的钩码的质量太大，D正确，C错误。题型2实验操作与数据处理【典例2】为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置：(1)以下实验操作正确的是(　　)A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行C.先接通电源，后释放小车D.实验中小车的加速度越大越好(2)在实验中得到一条如图所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、

7、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，则小车的加速度a＝________m/s2。(结果保留2位有效数字)(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图所示。图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________kg。【答案】　(1)B