【导学教程】2017高考总复习·人教版物理(课件+限时检测)第三章-牛顿运动定律实验四.ppt

图实Ⅳ－6 [答案]　(1)0.43　(2)实验前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分) (3)①如图所示 ②图线为过原点的直线，表明在合外力一定时，加速度跟质量成反比 2． (2016·江西联考)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图实Ⅳ－8所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计) 图实Ⅳ－8 (1)(多选)下列实验步骤正确的是________。 A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图实Ⅳ－9所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。 图实Ⅳ－9 ? (3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。 图实Ⅳ－10 解析　(1)由实验原理图可以看出，由弹簧测力计的示数可得到小车所受的合外力的大小，故不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，A、E错；为保证绳上拉力提供合外力，必须平衡摩擦力，B对；小车应靠近打点计时器，先接通电源，再放小车，同时读出弹簧测力计的示数，C对；为了多测几组数据，需改变砂和砂桶的质量多做几次实验，D对。 答案　(1)BCD　(2)1.3　(3)D [例3]　某同学利用如图实Ⅳ－11甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下： 图实Ⅳ－11 A．按照图示安装好实验装置，挂上砂桶(含少量砂子)； B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等； C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的总质最m，并记下； D．保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间； E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B、C、D步骤。 (1)若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为________。(忽略空气阻力) (2)如图乙所示，用游标卡尺测得小车上遮光片的宽度为________mm。 (3)若遮光片的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，通过光电门甲和乙时显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度a＝________。 (4)有关本实验的说法正确的是 A．砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量 B．小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量 C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶 D．平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶 (4)设平衡摩擦力时木板的倾角为θ，则mg＋μMgcos θ＝Mgsin θ，可以看出m与M之间只需满足上式即可，选项A、B错误，由于此题中实验步骤B在砂桶拉力作用下小车平衡，取下细绳和砂桶后，小车加速下滑时所受合力大小等于砂桶和砂子的总重力mg，平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶，小车重力沿斜面的分力必须与砂桶和砂子的总重力以及小车向下运动所受摩擦力之和相等，选项C错误、D正确。 本讲结束 请按ESC键返回 ［课后训练·能力达标］ 课前预习·基础落实 第三章 牛顿运动定律 高考总复习·物理（Ⅰ） 菜 单 课堂互动·考点突破 实验四　 探究加速度与力、质量的关系 【实验目的】 1．学会用控制变量法研究物理规律。 2．探究加速度与力、质量的关系。 3．掌握利用图象处理数据的方法。 课前预习·基础落实 【实验原理】 探究加速度a与力F及质量M的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量——小车的质量M不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与M的关系。 【实验器材】 打点计时器；纸带及复写纸；小车；一端附有定滑轮的长木板；小盘和砝码；细绳；低压交流电源；导线；天平；刻度尺。 【实验步骤】 1．用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0。 2．按图实Ⅳ－1所示把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力)。 图实Ⅳ－1 3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态。这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重