科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
如圖所示,實驗室給同學(xué)們提供了如下實驗器材:滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺,要求同學(xué)們用它們來粗略驗證牛頓第二定律.
(1)實驗中因涉及的物理量較多,須采用控制變量的方法來完成該實驗,即:先保持________不變,驗證物體________越小加速度越大;再保持________不變,驗證物體________越大,加速度越大.
(2)某同學(xué)的做法是:將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面,用小木塊改變斜面的傾角,保持滑輪小車的質(zhì)量不變,讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放,用秒表記錄小車滑到底端的時間.試回答下列問題:
①改變斜面傾角的目的是________;
②用秒表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所花的時間,而不是記錄下滑相同時間所對應(yīng)的下滑距離,這樣做的好處是________.
(3)如果要較準確地驗證牛頓第二定律,則需利用打點計時器來記錄滑輪小車的運動情況.某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點(圖中每相鄰兩個記數(shù)點間還有四個打點記時器打下的點未畫出),打點計時器接的是50 HZ的低壓交流電源.他將一把毫米刻度尺放在紙上,其零刻度和記數(shù)點O對齊.如圖所示.
①下表是某同學(xué)從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表,其中最后兩欄他未完成,請你幫他完成
②由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的速度,其中打E點的速度vE=________m/s(取三位有效數(shù)字)
③如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別為0.076 m/s、0.119 m/s、0.162 m/s、0.204 m/s.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點速度在圖所給的坐標中,作出v-t圖象.要求標明坐標及其單位,坐標的標度值(即以多少小格為一個單位)大小要取得合適,使作圖和讀數(shù)方便,并盡量充分利用坐標紙.從圖象中求得物體的加速度a=________m/s2(取兩位有效數(shù)字)
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實驗中,實驗裝置如圖乙所示:一木塊放在水平光滑長木板上,左側(cè)拴有一不可伸長的細軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,重物的質(zhì)量為m.木塊右側(cè)與穿過打點計時器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左做勻加速運動.圖甲給出了打點計時器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點,它們之間的距離分別為S1、S2、S3、S4、S5、S6,打點計時器所用交流電周期為T.根據(jù)給以上數(shù)據(jù)求:
(1)木塊的加速度a=________.
(2)細線對木塊的拉力T=________.
(3)為了減少誤差,你認為應(yīng)采取什么措施?________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
如圖所示,探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角有無關(guān)系,若有得出定性結(jié)論.提供器材有:
A.光滑木板,長度為L
B.小車,質(zhì)量為M
C.鉤碼若干個,每個質(zhì)量為m
D.長方體木塊(墊木板用)
E.米尺
F.秒表
(1)實驗過程:第一步:在斜面傾角不變時,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗中,通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量,只要測出小車由頂點滑至底端用時t,就可以由公式求出a,則a=________,某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如下表所示:
根據(jù)以上信息,在誤差范圍內(nèi),我們發(fā)現(xiàn)質(zhì)量改變之后平均用時________(填改變或不改變),經(jīng)過分析你得出加速度和質(zhì)量的關(guān)系為________.
第二步:在物體質(zhì)量不變時,探究加速度與傾角的關(guān)系:
實驗中通過改變長方體木塊與木板相對位置來改變傾角,因為沒有量角器,我們可以測量出木板頂端到水平面高度h,那么傾角的正弦值Sina=h/L.某同學(xué)記錄下h和加速度如下
先在圖的圖像中通過選定適當(dāng)?shù)淖鴺溯S后并描點作圖,后由圖線可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________進一步分析可知光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為________.
(2)本實驗所采用的探究方法是________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
某同學(xué)在探究牛頓第二定律的實驗中,在物體受外力不變時,改變物體的質(zhì)量,得到數(shù)據(jù)如下表所示.
(1)從表中的數(shù)據(jù)你可得出的結(jié)論為________;
(2)物體受到的合力大約為________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
在探究“牛頓第二定律”時,某小組設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系.實驗裝置如圖所示,將軌道分上下雙層排列,兩小車后的剎車線穿過尾端固定板,由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng)).通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小.通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小,是因為位移與加速度的關(guān)系式為________.已知兩車質(zhì)量均為200 g,實驗數(shù)據(jù)如表中所示:
分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論:________.
該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是________.
為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,你認為還可以進行哪些方面的改進?(只需提出一個建議即可)________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
現(xiàn)要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長木板(如圖)、木塊、計時器一個、米尺.
(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖,完善以下實驗步驟:
①讓木塊從斜面上方一固定點D從靜止開始下滑到斜面底端A處,記下所用的時間t.
②用米尺測量D與A之間的距離s,則木塊的加速度a=________.
③用米尺測量長木板頂端B相對于水平桌面CA的高度h和長木板的總長度l.設(shè)木塊所受重力為mg,木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊所受的合外力F=________.
④根據(jù)牛頓第二定律,可求得動摩擦因數(shù)的表達式μ=________,代入測量值計算求出μ的值.
⑤改變________,重復(fù)上述測量和計算.
⑥求出μ的平均值.
(2)在上述實驗中,如果用普通的秒表作為計時器,為了減少實驗誤差,某同學(xué)提出了以下的方案:
A.選用總長度l較長的木板.
B.選用質(zhì)量較大的木塊.
C.使木塊從斜面開始下滑的起點D離斜面底端更遠一些.
D.使長木板的傾角盡可能大一點.
其中合理的意見是________.(填寫代號)
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物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.
(1)如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=________(保留三位有效數(shù)字).
(2)回答下列兩個問題:
①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有________.(填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度l
B.木板的質(zhì)量m1
C.滑塊的質(zhì)量m2
D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E.滑塊運動的時間t
②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是________.
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=________(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個論據(jù):________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
如圖(a)所示,小車放在斜面上,車前端拴有不可伸長的細線,跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連,小車后面與打點計時器的紙帶相連.開始時,小車停在靠近打點計時器的位置,重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器,釋放重物,小車在重物牽引下,由靜止開始沿斜面向上運動,重物落地后,小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.圖(b)中a、b、c是小車運動紙帶上的三段,紙帶運動方向如圖箭頭所示.
(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù),計算打c段紙帶時小車的加速度大小為________m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(2)打a段紙帶時,小車的加速度是2.5 m/s2,請根據(jù)加速度的情況,判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的________.
(3)如果重力加速度取10 m/s2,由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為________.
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第3章 運動和力 第4講 驗證牛頓第二定律 人教版 題型:058
用如圖所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律,為消除摩擦力的影響,實驗前必須平衡摩擦力.
(1)某同學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的:將小車靜止地放在水平長木板上,把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高,如圖,直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止.請問這位同學(xué)的操作是否正確?如果不正確,應(yīng)當(dāng)如何進行?
答:____________________.
(2)如果這位同學(xué)先如(1)中的操作,然后不斷改變對小車的拉力F,他得到M(小車質(zhì)量)保持不變情況下的a-F圖線是下圖中的________(將選項代號的字母填在橫線上).
(3)打點計時器使用的交流電頻率f=50 Hz.下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出.寫出用s1、s2、s3、s4以及f來表示小車加速度的計算式:a=________.根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù),算得小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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科目: 來源:(課標人教版)2010年《高考風(fēng)向標》物理 第1-3章 力與運動單元檢測 人教版 題型:058
象打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.
為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)利用光電計時器設(shè)計了一個試驗:如圖1所示,在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙,木板B水平固定,鉛錘通過細線和小鐵塊相連.1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出.釋放鉛錘,讓小鐵塊在木板上加速運動,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×10-2 S和0.5×10-2 S.用游標卡尺測量小鐵塊的寬度d如圖2所示.
①讀出小鐵塊的寬度d=________cm.
②鐵塊通過光電門l的速度v1=________m/s,鐵塊通過光電門2的速度v2=________m/s.(計算結(jié)果小數(shù)點后保留2位有效數(shù)字)
③已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,用文字說明還需測量的物理量并用字母表示________.
④用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ=________(用字母表示).
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