2014安徽高考物理一轮全程复习配套课件：实验4《验证牛顿第二定律》（人教版）.pptVIP

（3）如图所示 答案：（1） （2）、（3）见解析 【规范解答】为测量小车的加速度，需记录小车运动的位置和时间，这可利用打点计时器和纸带完成.所以，实验中应有打点计时器.实验中需要改变小车的质量，这可通过在小车上添加钩码来实现，所以实验中应有钩码.实验中还需要改变小车所受拉力的大小，这可通过改变盘中的砝码的数目来改变，所以实验中应有砝码. 学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可用于测量小车的质量. 答案：①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码（或电火花计时器、钩码、砝码） ②见规范解答 实验原理和实验数据的处理 【例证2】（2012·德州模拟）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得. （1）图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为____ m/s，小车的加速度大小为___m/s2.（结果均保留两位有效数字） （2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如图所示）.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象. （3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因. 答：__________________________________________________. 【规范解答】（1）AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度，故 由逐差法求解小车的加速度 （2）将坐标系中各点连成一条直线，连接时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示： （3）图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. 答案：（1）1.6 3.2 （2）见规范解答 （3）实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 1.关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是（ ） A.平衡摩擦力时，应将装沙的小桶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，再接通电源 D.可以利用天平测出沙桶和沙的质量m和小车质量M，直接用公式 求出加速度 【解析】选B.平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力 与小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上，A错 误；平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数μ＝tanα，与小 车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦 力，B正确；实验时，应先接通电源，待打点稳定后，放开小 车，C错误；本实验是探究作用力一定时，加速度与质量成反 比，不能直接用公式 求加速度，D错误. 2.（2012·安庆模拟）（1）某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，下列说法正确的是_______ A.要平衡摩擦力 B.实验时不需要平衡摩擦力 C.钩码的重力要远大于小车的总 重力 D.实验进行时应先释放小车再接通电源 （2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），距离如图，其中L1=3.07 cm，L2=12.38 cm，L3=27.87 cm，L4=49.62 cm.则打C点时小车的速度为______m/s；加速度为______m/s2.（计算结果均保留三位有效数字） 【解析】（1）探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，钩码所受的重力作为小车所受的外力，必须要平衡摩擦力，且满足钩码的重力要远小于小车的总重力，实验时应先接通电源再释放小车，故A正确，B、C、D错误. （2）C点的瞬时速度等于BD这段位移的平均速度，即： 由逐差法求解小车的加速度： 答案：（1）A （2）1.24 6.22 3.在验证牛顿第二定律实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车