【物理】2020届一轮复习人教版探究加速度与物体受力、物体质量的关系（验证牛顿运动定律）课时作业 3页

‎2020届一轮复习人教版 探究加速度与物体受力、物体质量的关系（验证牛顿运动定律） 课时作业 ‎1.(2018·天津河西一模)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。‎ 甲 ‎(1)平衡小车所受阻力的操作:取下　　　　,把木板不带滑轮的一端垫高;接通电火花计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图乙所示,则应　　　　(选填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹　　　　为止。 ‎ 乙 ‎(2)图丙为研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系时所得的实验图像,横坐标m为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为　　　　,小车的质量为　　　　。 ‎ 丙 ‎2.(2018·山东威海模拟)某实验小组利用如图所示的装置进行验证:当质量m一定时,加速度a与力F成正比的关系,其中F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。具体做法是:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中A、B相距x。‎ ‎(1)设加速度大小为a,则a与v及x间的关系式是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据作出了下列图像,其中正确的是(　　)‎ ‎(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差　　　　。 ‎ A.实验中必须保证m2≪m1‎ B.实验前要平衡摩擦力 C.细线在桌面上的部分应与长木板平行 D.图中A、B之间的距离x尽量小些 ‎3.(2018·天津滨海七校联考)某实验小组利用如图所示的实验装置,测定小车和木板间的动摩擦因数。‎ 实验原理:将一端带滑轮的长木板固定在水平实验台上,实验小车(含钩码,图中未画出)通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,实验中,从小车上取钩码后挂在细线的另一端,放开钩码,小车由静止开始加速运动,得到一条理想的纸带,处理纸带得到小车运动的加速度a,同时记录所挂钩码的质量m;再从小车上取钩码后挂在细线的另一端,重复实验,得到多组小车运动的加速度a和所挂钩码的质量m的实验数据。‎ ‎(1)下列哪些措施能够减小本实验的误差　。 ‎ A.实验中必须保证小车(含钩码)的总质量远大于所挂钩码的质量 B.实验前必须平衡摩擦力 C.细线在桌面上的部分应与长木板平行 D.小车释放前要靠近打点计时器 ‎(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一个计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm,打点计时器打点频率为50 Hz,则由此纸带可得到小车运动的加速度a=　　　　 m/s2。(结果保留两位有效数字) ‎ ‎(3)根据实验测得的数据,该同学以系统的加速度a为纵轴,所挂钩码的质量m为横轴,绘制了如图所示的a-m图线,则小车与木板间的动摩擦因数μ=　　　　(g取10 m/s2)。 ‎ ‎14　探究加速度与物体受力、物体质量的关系(验证牛顿运动定律)‎ ‎1.解析(1)平衡小车所受阻力时,需要将砝码取下;题图纸带反映了小车在做加速运动,即垫木垫高了,应减小木板的倾角,直到纸带打出的点迹均匀为止。‎ ‎(2)当小车上的砝码为零时,小车加速度为a0=,设小车的质量为m0,则小车受到的拉力为F=m0a0=;图中直线的函数关系式为=km+b,根据牛顿第二定律F=(m+m0)a,可解得:m0=,F=。‎ 答案(1)砝码　减小　间隔相等(均匀)　(2)‎ ‎2.解析(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度—位移公式得v2=2ax。‎ ‎(2)由(1)可知v2=2ax,由牛顿第二定律得a=,则v2=F,v2与F成正比,故选项A正确。‎ ‎(3)以系统为研究对象,加速度a=,系统所受拉力等于m2g,不需要满足m2≪m1,故选项A错误;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,实验需要平衡摩擦力,还需要细线在桌面上的部分与长木板平行,故选项B、C正确;为减小实验误差,图中A、B之间的距离x应尽量大些,故选项D错误。‎ 答案(1)v2=2ax　(2)A　(3)BC ‎3.解析(1)不需要知道小车所受拉力,因此实验时不需要保证小车的质量远大于所挂钩码的质量,故A错误;测定小车和木板间的动摩擦因数,则实验前不需要平衡摩擦力,故B错误;为使小车受到的合力等于细线的拉力,实验前应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,故C正确;为充分利用纸带,实验开始时,小车释放时前靠近打点计时器,故D正确;故选C、D。‎ ‎(2)每隔4个点取一个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1s,由Δx=at2可得:‎ a=×10-2m/s2≈0.81m/s2。‎ ‎(3)对系统应用牛顿第二定律可得:‎ a=mg-μg 所以,a-t图像中,纵轴的截距为-μg,故-μg=-1,μ=0.1。‎ 答案(1)CD　(2)0.81　(3)0.1‎