发布时间 : 星期一 文章2018高中物理第四章牛顿运动定律4.4创新性实验揭秘练习新人教版必修120180820285更新完毕开始阅读077aadbc366baf1ffc4ffe4733687e21ae45ff6a
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创新性实验揭秘
（答题时间：30分钟）
1. 如下图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，不计空气阻力及一切摩擦。
（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足________________；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足________________________。
实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t，改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________。
（2）如下图甲所示，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－
1的图线如图乙所示。 2t
图甲 图乙
实验中测得两光电门的距离L＝0.80 m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34 kg，重力加速度g取9.8 m/s，则图线的斜率为________（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 2.（山东理综）某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为50 Hz。
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①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点______和________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s。（保留三位有效数字）
③物块减速运动过程中，加速度的大小为a＝______m/s，若用
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a来计算物块与桌面间g的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
3. 下图为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图。
实验主要步骤如下：
①在长木板上的A、B两点各安装一个速度传感器，测量出A、B两点间的距离L。 ②将拉力传感器固定在小车的左端，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连。
③接通电源，将小车自C点释放，小车在细线拉动下运动。记录细线拉力F的大小以及小车经过A、B时的速率vA、vB。
④由运动学公式计算出小车的加速度a，并将测得的拉力和加速度填入实验数据表格中。
⑤改变所挂钩码的数量，重复③、④的操作。 实验数据表格如下：
次数 1 F/N a/（m·s－2） 0.60 0.80 2
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2 3 4 5 线）。
1.04 1.42 2.62 3.00 1.68 2.44 4.84 5.72 （1）由表中数据，在下图所示的坐标纸上作出a－F实验图线（图中已画出的为理论图
（2）实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是____________________________。 （3）下列不必要的实验要求是______（请填写选项前对应的字母） A. 要保持小车（含拉力传感器）的质量M不变
B. 要保证小车（含拉力传感器）的质量M远大于所挂钩码的质量m C. 两速度传感器间的距离要适当大些 D. 要保持细线方向与木板平面平行
4. 如下图所示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置，两个相同质量的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。两小车后端各系一条细绳，一起被夹子夹着使小车静止。打开夹子，两小车同时开始运动；关上夹子，两小车同时停下来，用刻度尺测出两小车的位移，下表是该同学在几次实验中记录的数据。
图10 实验 次数 1 2 3 车号 甲 乙 甲 乙 甲 乙 小车质 50 50 50 50 50 50 小盘质 10 10 10 10 10 10 车中砝码 0 0 0 50 0 10 盘中砝码 0 10 10 10 0 10 小车位 15 30 27.5 14 18 量（g） 量（g） 质量（g） 质量（g） 移（cm） 请回答下述问题：
（1）在每一次实验中，甲、乙两车的位移之比等于______之比，请简要说明实验原理
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