第三章 实验4 验证牛顿运动定律-2023高考物理【直击双1流】一轮复习讲义训练题组

实验 4　 验证牛顿运动定律 A 组 　 课时专练 1. (2021·广东东莞市高一期末)“探究加速度与力、质量的关系” 的实验装置如图甲所示. 甲 (1) 打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为 50 Hz,常用的 有电 磁 打 点 计 时 器 和 电 火 花 计 时 器, 使 用 的 都 是 (选填“直流电” 或“交流电”) . (2) 下列说法正确的是 . A. 每次小车必须从靠近打点计时器的同一位置释放 B. 平衡摩擦力时,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 C. 通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新平衡摩 擦力 D. 实验时砝码及砝码盘的总质量应远大于小车的质量 (3) 在平衡小车与木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带, 如图乙所示,打点计时器打点的时间间隔为 0. 02 s,从比较 清晰的点起,每 5 个点取一个计数点,量出相邻计数点之间 的距离,该小车的加速度 a = m / s2 . (结果保留 2 位有效数字) 乙 (4) 平衡好摩擦力后,将 5 个相同的砝码都放在小车上,挂上砝 码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测 量小车的加速度,小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力 F 的实验数据如下表: 砝码盘中砝码总重力 F / N 0. 196 0. 392 0. 588 0. 784 0. 980 加速度 a / (m·s -2 ) 0. 69 1. 18 1. 66 2. 18 2. 70 根据提供的实验数据做出的 a - F 图线不通过原点(如图 丙所示),请说明主要原因: 　 . 丙 2. (2020·天津二十五中高三月考) 某实验小组利用如图所示的 装置探究加速度与力、质量的关系,将连接滑块的细绳、力传感 器和动滑轮之间的细绳、定滑轮和动滑轮之间的细绳均调为水 平,通过调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平,打开气源,将 滑块由静止释放,用刻度尺测量出两光电门之间的距离和滑块 上挡光片的宽度,并记录滑块经过两光电门的时间. 根据以上操作回答下列问题: (1) 本实验中钩码的质量 (选填“需要” 或“不需要”) 远小于滑块的质量. (2) 在探究加速度与外力的关系时,力传感器的示数记为 F,通 过运动学公式计算出滑块的加速度 a,改变钩码的质量,依 次记录力传感器的示数并求出滑块所对应的加速度的大 小,则下面四个 a - F图像中能正确反映加速度 a与力传感 器的示数 F 之间的规律的是 . 3. (2022 原创) 某实验小组在探究“加速度与物体所受合力和物 体质量的关系” 时的实验装置如图甲所示,滑块在水平气垫导 轨上做匀加速直线运动,由气垫导轨下端的刻度尺可以测出光 电门 A、B 之间的距离 L,用游标卡尺测出遮光片的宽度 d,遮光 片通过光电门 A、B的时间 tA、tB 可通过计时器(图中未标出) 读 出,滑块的质量为M,钩码的质量为m. 打开气垫导轨气源,让滑 块在钩码的重力作用下做匀加速直线运动,重力加速度为 g. 回 答下列问题: (1) 打开气垫导轨气源的目的是 . 为了 让滑块所受的合力等于钩码的重力,m M(填 “≪”“≫” 或“ = ”) . (2) 滑块的加速度 a = (用 L、tA、tB 、d 来表示) . (3) 保持滑块的质量 M 不变,改变钩码的质量 m,得出不同的 mg 对应的加速度 a,描绘出 a 与 mg 的函数关系图像,如图 乙所示,则图线的斜率等于 . 保持钩码的质量m 不变,改变滑块的质量 M,得出不同的 M 对应的加速度 a, 描绘出 a 与 M 的函数关系图像为双曲线的一支,如图丙所 示,说明 a 与 1 M 成 (填“正比” 或“反比”) . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 52第三章　牛顿运动定律 　　　 B 组 　 真题特训 1. (2021·全国卷甲) 为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数, 一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角 为 α 的斜面(已知 sin α = 0. 34,cos α = 0. 94),小铜块可在斜 面上加速下滑,如图所示. 该同学用手机拍摄小铜