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人教版高一物理必修1暑假提升练
练(13)实验四 验证牛顿运动定律(原卷版)
1. 在探究牛顿第二定律的实验中,我们利用了“控制变量法”。当保持外力不变的情况下,由实验得出a-图象是通过原点的一条直线,这说明 ( )
A.物体的加速度大小与质量成正比 B.物体的加速度大小与质量成反比
C.物体的质量与加速度大小成正比 D.物体的质量与加速度大小成反比
2. 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量M的关系,某位同学设计的实验步骤如下:
A.用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量
B.按图示安装好实验器材
C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶
D.将电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车的质量
E.保持小桶及内部砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验
F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值
G.作a -M关系图象,并由图象确定a与M的关系
(1)该同学漏掉的重要实验步骤是__________,该步骤应排在________步实验之后。
(2)在上述步骤中,有错误的是______________,应把____________________改为______________________________________________________。
(3)在上述步骤中,处理不恰当的是________,应把________改为________。
3. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,备有下列器材:
A.电火花计时器;B.天平;C.秒表;D.交流电源;
E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、滑块(可放在气垫导轨上);H.气垫导轨(一端带定滑轮);I.毫米刻度尺;J.小型气泵。
(1)实验中应选用的器材有________________________________________;
实验的研究对象是________________________________________。
(2)本实验分两大步骤进行:
①________________________________________;
②________________________________________。
4.(2019·高考全国卷Ⅱ)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等等.回答下列问题:
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示).
(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°.接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示.图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数).
5.某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律:
(1)通过实验得到如图乙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角__________(选填“偏大”或“偏小”).
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力(填“大于”“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件.
(3)该同学得到如图丙所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点.Δx=xDG-xAD=________ cm.由此可算出小车的加速度a=________ m/s2(结果保留两位有效数字).
6. 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出:
(1)当M与m的大小关系满足__________时,才可以认为细线对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下,探究加速度与小车质量的关系,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细线绕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,再接通打点计时器电源
D.小车运动的加速度可用天平测出m和M,直接用公式a=求出
(3)在保持小车及车中的砝码质