高考物理一轮复习方案实验4探究加速度与力、质量的定量关系(含解析).docx

PAGE PAGE 1 实验( 四) [ 实验 4 探究加速度与力、质量的定量关系 ] 1．( 双选) 如图 S4－ 1 所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若 1、2 两个相同的小车所受拉力分别为 F1、F2，车中所放砝码的质量分别为 m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为 s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有 ( ) 图 S4－ 1 A．当 m1＝ m2、F1＝ 2F2 时， s1＝ 2s2 B．当 m1＝ m2、F1＝ 2F2 时， s2＝ 2s1 C．当 m1＝ 2m2、F1＝ F2 时， s1＝ 2s2 D．当 m1＝ 2m2、F1＝ F2 时， s2＝ 2s1 使用如图 S4－ 2 所示的气垫导轨装置探究加速度与力的关系．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Δ t 1、Δ t 2 都可以被测量并记录， 滑行器连同上面固定的条形挡光片的总质量为 M，挡光片宽度为 D， 光电门之间的距离为 x，牵引砝码的质量为 m. 回答下列问题： 图 S4－ 2 实验开始前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 ： . 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 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Δ t 1、Δ t 2、D、 x 表示 ) 某同学设计了如图 S4－ 3 所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在 一块合适的木板上， 桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮， 细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线 P、Q，并测出间距 d. 开始时将木板置于 P 处，现缓慢向瓶中加水， 直到木板刚刚开始运动为止， 记下弹簧测力计的示数 F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住， 继续向瓶中加水后， 记下弹簧测力计的示数 F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到 Q处的时间 t . 图 S4－ 3 木 板 的 加 速 度 可 以 用 d 、 t 表 示 为 a ＝ ； 为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是 ( 一种即可 ) ． 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度 a 与弹簧测力计示数 F1 的关系．图 S4－ 4 中能表示该同学实验结果的图象是 ． A B C D 图 S4－ 4 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 ． A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取多组实验数据 C．可以比较精确地测出摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实验精度 为了探究受到空气阻力时物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“探究加 速度与物体质量、 物体受力关系”的实验装置 ( 如图 S4－ 5 所示 ) ．实验时， 平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力． 图 S4－ 5 往 砝 码 盘 中 加 入 一 小 砝 码 ， 在 释 放 小 车 ( 选填“之前”或“之后” ) 接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点． 从纸带上选取若干计数点进行测量， 得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下表： 时间 t /s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 － 1 速度 v/(m ·s ) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 请根据实验数据作出小车的 v－ t 图象． 图 S4－ 6 通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据 v－ t 图象简要阐述理由． 5．2012·南京模拟某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m关系的实验，图 S4－ 7 甲为实验装置简图． ( 交流电的频率为 50 Hz) 甲 乙 图 S4－ 7 如 图乙 所示 为某 次实 验 得到 的纸带 ，根 据纸 带 可求 出 小车 的加 速度 大 小为 2 m/s .( 保留两位有效数字 ) 保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车加速度 a 与质量 m及对应 1 的m数据如下表： 123 1 2 3 4 5 6 7 8 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 4.00 3.45 3.0