2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律提能演練

試驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律學(xué)問(wèn)鞏固練1.(2024年哈爾濱模擬)如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置示意圖.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M.(1)下列說(shuō)法正確的是()A.每次小車都要從同一位置起先運(yùn)動(dòng)B.掛上砝碼盤，輕推小車，拖著紙帶的小車勻速運(yùn)動(dòng)說(shuō)明摩擦力已被平衡C.調(diào)整定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與長(zhǎng)木板表面保持平行D.紙帶與小車相連一端的點(diǎn)跡較疏(2)如圖是試驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s，結(jié)合圖中給出的數(shù)據(jù)(單位：cm)，求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的大小為_(kāi)_________m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)想利用此裝置測(cè)算小車與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.于是他讓小車在細(xì)繩的牽引下水平運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)紙帶確定了小車的加速度a.則μ＝__________(用m、M、a及重力加速度g表示，小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力可認(rèn)為是滑動(dòng)摩擦力)

【答案】(1)C(2)4.0(3)mg【解析】(1)小車的釋放位置對(duì)該試驗(yàn)沒(méi)有影響，不要求每次在同一位置，A錯(cuò)誤；不掛砝碼盤，輕推小車，拖著紙帶的小車勻速運(yùn)動(dòng)說(shuō)明摩擦力已被平衡，B錯(cuò)誤；調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，C正確；小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較密，D錯(cuò)誤.(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T＝0.02s×2＝0.04s，由逐差法求加速度a＝(10.95+10.33+9.68)－(7.74+8.41+9.05)9T2×10－2m/s2(3)設(shè)細(xì)線的拉力大小為T，對(duì)砝碼和砝碼盤由牛頓其次定律得mg－T＝ma，對(duì)小車由牛頓其次定律得T－μMg＝Ma，解得μ＝mg－(2.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系，彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測(cè)出間距d.起先時(shí)將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛起先運(yùn)動(dòng)為止，登記彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小.再將木塊放回原處并按住，接著向瓶中加水后，登記彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表登記木塊從P運(yùn)動(dòng)到Q處所用的時(shí)間t.(1)木塊的加速度可以用d和t表示為a＝.(2)變更瓶中水的質(zhì)量重復(fù)試驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系.下圖中能表示該同學(xué)試驗(yàn)結(jié)果的是________.

ABCD(3)用加水的方法變更拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________.

A.可以變更滑動(dòng)摩擦力的大小B.可以更便利地獲得更多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)C.可以更精確地測(cè)出摩擦力的大小D.可以獲得更大的加速度以提高試驗(yàn)精度【答案】(1)2d綜合提升練3.某試驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所運(yùn)用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交變電流的頻率為50Hz.試驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好試驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；B.調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；C.掛上砝碼盤，接通電源后，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；D.變更砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度.依據(jù)以上試驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：(1)對(duì)于上述試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__.

A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B.試驗(yàn)過(guò)程中砝碼盤處于超重狀態(tài)C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板肯定要平行D.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)試驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度約為_(kāi)_______m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)由本試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖像，與本試驗(yàn)相符合的是________.

ABCD【答案】(1)C(2)0.16(3)A4.(2024年荊州中學(xué)模擬)某探討性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的試驗(yàn)裝置，用于“探究質(zhì)量肯定時(shí)，加速度a與物體所受合力F的關(guān)系”.某次試驗(yàn)中，測(cè)得兩物塊質(zhì)量分別為m1、m2，傳感器示數(shù)為F，打出的紙帶如圖乙所示，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D、E間距依次為s1、s2、s3、s4，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為f，不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦.(1)依據(jù)試驗(yàn)打出的紙帶計(jì)算出紙帶加速度a＝________(用題中物理量字母表示).

(2)依據(jù)圖甲所示的試驗(yàn)裝置，兩物體的質(zhì)量必需滿意m2________m1(填“＞”“＜”或“＝”).

(3)試驗(yàn)時(shí)，關(guān)于試驗(yàn)探討對(duì)象的選取下列說(shuō)法正確的一項(xiàng)是________.

A.若以m1為探討對(duì)象，m1受到的合力大小應(yīng)表示為m2gB.若以m1為探討對(duì)象，m1受到的合力大小應(yīng)表示為12F－m1C.若以m2為探討對(duì)象，m2受到的合力大小應(yīng)表示為m1gD.若以m2為探討對(duì)象，m2受到的合力大小應(yīng)表示為12F－m1【答案】(1)(s【解析】(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式Δs＝aT2，結(jié)合逐差法可得a＝(s(2)試驗(yàn)時(shí)需保證m1向上加速運(yùn)動(dòng)從而能拖動(dòng)