【三維設計】2020高考物理一輪復習 第三章 實驗四 專題針對訓練 必修1（通用）

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1、 1．在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，以下做法正確的是(　　) A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上 B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力 C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源 D．求小車運動的加速度時，可用天平測出小盤和砝碼的質量(M′和m′)以及小車質量M，直接用公式a＝g求出 解析：平衡摩擦力時，不能給小車任何牽引力，A錯．由mgsinθ＝μmgcosθ，小車質量能約去，故B對．實驗時，要先接通電源，再放開小車，C錯．此實驗是驗證牛頓第二定律，而不是應用牛頓第二定律，D錯． 答案：B 2．做“驗證牛頓第二定律”實驗時，按實驗要求安裝好

2、器材后，應按一定的步驟進行實驗，下列給出供選擇的操作步驟： A．保持小盤和其中砝碼的質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次 B．保持小車質量不變，改變小盤里砝碼的質量，測出加速度，重復幾次 C．用天平測出小車和小盤的質量 D．在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力 E．根據測出的數據，分別畫出a－F和a－圖象 F．用秒表測出小車運動的時間 G．將裝有砝碼的小盤用細線通過定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點 以上步驟中，不必要的步驟是________，正確步驟的合理順序是________．(填寫代表字母) 解析：此實驗中不需要用秒

3、表測量小車的運動時間． 答案：F　CDGBAE 3．“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖實－4－11甲所示． 圖實－4－11 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖實－4－11乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結果保留兩位有效數字) (2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下表： 砝

4、碼盤中砝 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 請根據實驗數據在圖實－4－12中作出a－F的關系圖象． 圖實－4－12 (3)根據提供的實驗數據作出的a－F圖線不通過原點．請說明主要原因． 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、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數據漏計了砝碼盤的重力，導致合力F的測量值小于真實值，a－F

5、的圖線不過原點． 答案：(1)0.16(0.15也算對) (2)見解析 (3)未計入砝碼盤的重力 4．如圖實－4－13所示為“用DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置． 圖實－4－13 (1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度． 圖實－4－14 (2)改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a－F關系圖線(如圖實－4－14所示)． ①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是___________________________

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．導軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質量太大 D．所用小車的質量太大 解析：(1)在研究加速度與力的關系時必須保持小車質量不變，才能找出二者的關系． (2)①OA段在實驗的允許范圍內，圖線是一條直線，因此可得出a與F成正比的關系． ②由實驗的原理a＝＝可知AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M車?m鉤造成的． 答案：(1)小車的

7、總質量(或：小車的質量) 小車所受外力(或：外力、合外力) (2)①在質量不變的條件下，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，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置(如圖實－4－15所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力． 圖實－4－15 (1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點． (2)從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數

8、據如下表： 時間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 請根據實驗數據在圖實－4－16中作出小車的v－t圖象． 圖實－4－16 (3)通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據v－t圖象簡要闡述理由． 解析：本題主要考查基本儀器的使用和實驗數據的處理，意在考查考生的探究能力和運用圖象法處理數據的能力． (1)打點計時器的使用是先接通電源，再松開紙帶，所以應在釋放小車之前接通打點計時器． (2)根據t軸上的比例標度取每一大格為0.5 s；根據速度v的數據，v軸上的比例標度取每一大格為0.05 m/s；然后描點、光滑連線，得到一條斜率越來越小的曲線． (3)因為斜率表示小車加速度的大小，斜率越來越小，說明小車的加速度越來越小，根據牛頓第二定律得出小車所受的阻力越來越大，因此同意該同學的觀點． 答案：(1)之前 (2)(見下圖) (3)同意．在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．