科目: 来源:(课标人教版)2010年《高考风向标》物理 第3章 运动和力 第4讲 验证牛顿第二定律 人教版 题型:058
如图所示,实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.
(1)实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持________不变,验证物体________越小加速度越大;再保持________不变,验证物体________越大,加速度越大.
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到底端的时间.试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是________;
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是________.
(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况.某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出),打点计时器接的是50 HZ的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和记数点O对齐.如图所示.
①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成
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②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度,其中打E点的速度vE=________m/s(取三位有效数字)
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.076 m/s、0.119 m/s、0.162 m/s、0.204 m/s.试根据以上数据和你求得的E点速度在图所给的坐标中,作出v-t图象.要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸.从图象中求得物体的加速度a=________m/s2(取两位有效数字)
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科目: 来源:(课标人教版)2010年《高考风向标》物理 第3章 运动和力 第4讲 验证牛顿第二定律 人教版 题型:058
在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中,实验装置如图乙所示:一木块放在水平光滑长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为m.木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点,它们之间的距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6,打点计时器所用交流电周期为T.根据给以上数据求:
(1)木块的加速度a=________.
(2)细线对木块的拉力T=________.
(3)为了减少误差,你认为应采取什么措施?________.
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如图所示,探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角有无关系,若有得出定性结论.提供器材有:
A.光滑木板,长度为L
B.小车,质量为M
C.钩码若干个,每个质量为m
D.长方体木块(垫木板用)
E.米尺
F.秒表
(1)实验过程:第一步:在斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由顶点滑至底端用时t,就可以由公式求出a,则a=________,某同学记录了数据如下表所示:
根据以上信息,在误差范围内,我们发现质量改变之后平均用时________(填改变或不改变),经过分析你得出加速度和质量的关系为________.
第二步:在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系:
实验中通过改变长方体木块与木板相对位置来改变倾角,因为没有量角器,我们可以测量出木板顶端到水平面高度h,那么倾角的正弦值Sina=h/L.某同学记录下h和加速度如下
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先在图的图像中通过选定适当的坐标轴后并描点作图,后由图线可求出当地的重力加速度g=________进一步分析可知光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为________.
(2)本实验所采用的探究方法是________.
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某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体受外力不变时,改变物体的质量,得到数据如下表所示.
(1)从表中的数据你可得出的结论为________;
(2)物体受到的合力大约为________.
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在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系.实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统).通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小.通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式为________.已知两车质量均为200 g,实验数据如表中所示:
分析表中数据可得到结论:________.
该装置中的刹车系统的作用是________.
为了减小实验的系统误差,你认为还可以进行哪些方面的改进?(只需提出一个建议即可)________.
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现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数,给定的器材如下:一倾角可以调节的长木板(如图)、木块、计时器一个、米尺.
(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤:
①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处,记下所用的时间t.
②用米尺测量D与A之间的距离s,则木块的加速度a=________.
③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为μ,则木块所受的合外力F=________.
④根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数的表达式μ=________,代入测量值计算求出μ的值.
⑤改变________,重复上述测量和计算.
⑥求出μ的平均值.
(2)在上述实验中,如果用普通的秒表作为计时器,为了减少实验误差,某同学提出了以下的方案:
A.选用总长度l较长的木板.
B.选用质量较大的木块.
C.使木块从斜面开始下滑的起点D离斜面底端更远一些.
D.使长木板的倾角尽可能大一点.
其中合理的意见是________.(填写代号)
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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:________.
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如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时,小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器,释放重物,小车在重物牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如图箭头所示.
(1)根据所提供的纸带和数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为________m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(2)打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2,请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的________.
(3)如果重力加速度取10 m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为________.
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用如图所示的实验装置来验证牛顿第二定律,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力.
(1)某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图,直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确?如果不正确,应当如何进行?
答:____________________.
(2)如果这位同学先如(1)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是下图中的________(将选项代号的字母填在横线上).
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(3)打点计时器使用的交流电频率f=50 Hz.下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式:a=________.根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字).
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科目: 来源:(课标人教版)2010年《高考风向标》物理 第1-3章 力与运动单元检测 人教版 题型:058
象打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.
为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个试验:如图1所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连.1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2 S和0.5×10-2 S.用游标卡尺测量小铁块的宽度d如图2所示.
①读出小铁块的宽度d=________cm.
②铁块通过光电门l的速度v1=________m/s,铁块通过光电门2的速度v2=________m/s.(计算结果小数点后保留2位有效数字)
③已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,用文字说明还需测量的物理量并用字母表示________.
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式μ=________(用字母表示).
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