【三維設(shè)計(jì)】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 實(shí)驗(yàn)四 專題針對(duì)訓(xùn)練 必修1（通用）

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1、 1．在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是(　　) A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上 B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 D．求小車運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，可用天平測(cè)出小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量(M′和m′)以及小車質(zhì)量M，直接用公式a＝g求出 解析：平衡摩擦力時(shí)，不能給小車任何牽引力，A錯(cuò)．由mgsinθ＝μmgcosθ，小車質(zhì)量能約去，故B對(duì)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先接通電源，再放開(kāi)小車，C錯(cuò)．此實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證牛頓第二定律，而不是應(yīng)用牛頓第二定律，D錯(cuò)． 答案：B 2．做“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，按實(shí)驗(yàn)要求安裝好

2、器材后，應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列給出供選擇的操作步驟： A．保持小盤(pán)和其中砝碼的質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次 B．保持小車質(zhì)量不變，改變小盤(pán)里砝碼的質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次 C．用天平測(cè)出小車和小盤(pán)的質(zhì)量 D．在長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力 E．根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，分別畫(huà)出a－F和a－圖象 F．用秒表測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 G．將裝有砝碼的小盤(pán)用細(xì)線通過(guò)定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點(diǎn) 以上步驟中，不必要的步驟是________，正確步驟的合理順序是________．(填寫(xiě)代表字母) 解析：此實(shí)驗(yàn)中不需要用秒

3、表測(cè)量小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間． 答案：F　CDGBAE 3．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)－4－11甲所示． 圖實(shí)－4－11 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖實(shí)－4－11乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 砝

4、碼盤(pán)中砝 碼總重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖實(shí)－4－12中作出a－F的關(guān)系圖象． 圖實(shí)－4－12 (3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過(guò)原點(diǎn)．請(qǐng)說(shuō)明主要原因． 解析：(1)a＝＝ m/s2＝0.16 m/s2或a＝＝ m/s2＝0.15 m/s2. (2)a－F圖線如圖所示． (3)小車、砝碼盤(pán)和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤(pán)和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤(pán)的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F

5、的圖線不過(guò)原點(diǎn)． 答案：(1)0.16(0.15也算對(duì)) (2)見(jiàn)解析 (3)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力 4．如圖實(shí)－4－13所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置． 圖實(shí)－4－13 (1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)_______，用DIS測(cè)小車的加速度． 圖實(shí)－4－14 (2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a－F關(guān)系圖線(如圖實(shí)－4－14所示)． ①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________________________

6、_____ ________________________________________________________________________. ②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(　　) A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大 解析：(1)在研究加速度與力的關(guān)系時(shí)必須保持小車質(zhì)量不變，才能找出二者的關(guān)系． (2)①OA段在實(shí)驗(yàn)的允許范圍內(nèi)，圖線是一條直線，因此可得出a與F成正比的關(guān)系． ②由實(shí)驗(yàn)的原理a＝＝可知AB段明顯偏離直線是由于沒(méi)有滿足M車?m鉤造成的． 答案：(1)小車的

7、總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量) 小車所受外力(或：外力、合外力) (2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比 ②C 5．(2020·江蘇高考)為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖實(shí)－4－15所示)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力． 圖實(shí)－4－15 (1)往砝碼盤(pán)中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)． (2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)

8、據(jù)如下表： 時(shí)間t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s－1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖實(shí)－4－16中作出小車的v－t圖象． 圖實(shí)－4－16 (3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v－t圖象簡(jiǎn)要闡述理由． 解析：本題主要考查基本儀器的使用和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，意在考查考生的探究能力和運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力． (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用是先接通電源，再松開(kāi)紙帶，所以應(yīng)在釋放小車之前接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． (2)根據(jù)t軸上的比例標(biāo)度取每一大格為0.5 s；根據(jù)速度v的數(shù)據(jù)，v軸上的比例標(biāo)度取每一大格為0.05 m/s；然后描點(diǎn)、光滑連線，得到一條斜率越來(lái)越小的曲線． (3)因?yàn)樾甭时硎拘≤嚰铀俣鹊拇笮?，斜率越?lái)越小，說(shuō)明小車的加速度越來(lái)越小，根據(jù)牛頓第二定律得出小車所受的阻力越來(lái)越大，因此同意該同學(xué)的觀點(diǎn)． 答案：(1)之前 (2)(見(jiàn)下圖) (3)同意．在v－t圖象中，速度越大時(shí)，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．