《（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí) 4 實(shí)驗(yàn)微講座1 3 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí) 4 實(shí)驗(yàn)微講座1 3 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)案（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)三探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系3靈活掌握運(yùn)用圖象處理問題的方法二、實(shí)驗(yàn)原理控制變量法：在所研究的問題中，有兩個(gè)以上的參量在發(fā)生牽連變化時(shí)，可以控制某個(gè)或某些量不變，只研究其中兩個(gè)量之間的變化關(guān)系的方法，這也是物理學(xué)中研究問題時(shí)經(jīng)常采用的方法本實(shí)驗(yàn)中，研究的參量為F、m和a，可以控制參量m一定，研究a與F的關(guān)系，也可控制參量F一定，研究a與m的關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、小盤、低壓交流電源、天平、砝碼、刻度尺、導(dǎo)線四、實(shí)驗(yàn)步驟1用天平測(cè)量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量M0.2把一端
2、附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路3平衡摩擦力：小車的尾部掛上紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，使小車在不掛小盤和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)這樣小車所受重力沿木板的分力與小車所受摩擦力平衡在保證小盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，可以近似認(rèn)為小盤和砝碼的總重力大小等于小車所受的合外力的大小4把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶5改變小盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟4，并多做幾次6保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小
3、車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶7改變小車上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟6.五、數(shù)據(jù)處理1保持小車質(zhì)量不變時(shí)，計(jì)算各次小盤和砝碼的重力(作為小車的合力)及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度填入表(一)中表(一)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(ms2)小車受力F/N12342.保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變時(shí)，計(jì)算各次小車和砝碼的總質(zhì)量及對(duì)應(yīng)紙帶的加速度，填入表(二)中表(二)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(ms2)小車和砝碼的總質(zhì)量M/kg12343.需要記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度a與小車所受牽引力F，然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力F，描點(diǎn)畫aF圖象，如果圖象是一條過原點(diǎn)的直線，便證明加速度與作用力成正比再記錄各組對(duì)應(yīng)的加
4、速度a與小車和砝碼總質(zhì)量M，然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示總質(zhì)量的倒數(shù)，描點(diǎn)畫a圖象，如果圖象是一條過原點(diǎn)的直線，就證明了加速度與質(zhì)量成反比六、注意事項(xiàng)1平衡摩擦力時(shí)，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板形成一個(gè)合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)2每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤及盤內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤及盤內(nèi)砝碼重力才可視為小車受到的拉力3改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小
5、車到達(dá)滑輪前按住小車4作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè)5作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)各量須采用國(guó)際單位這樣作圖線時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過密，誤差會(huì)小些七、誤差分析1系統(tǒng)誤差：以小車、小盤和砝碼整體為研究對(duì)象得mg(Mm)a；以小車為研究對(duì)象得FMa；求得Fmgmgmg.本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力mg代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近于小車的質(zhì)量，誤差越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，由此引起的誤差就越小因此，滿足小盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的目的就是為了減小因?qū)嶒?yàn)原理不完善
6、而引起的誤差2偶然誤差：摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作的考查【典題例析】(20201月浙江選考)(7分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”和用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(1)都是通過分析紙帶上的點(diǎn)來測(cè)量物理量，下列說法正確的是_(多選)A都需要分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)B都不需要分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)C一條紙帶都只能獲得一組數(shù)據(jù)D一條紙帶都能獲得多組數(shù)據(jù)(2)如圖是兩條紙帶的一部分，A、B、C、G是紙帶上標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出其中圖_(填“甲”或“乙”)所
7、示的是用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)紙帶“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車的加速度大小a_m/s2(保留2位有效數(shù)字)(3)在用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，平衡阻力后，小車與橡皮筋組成的系統(tǒng)在橡皮筋恢復(fù)形變前機(jī)械能_(填“守恒”或“不守恒”)答案：(1)BC(2)甲0.40(3)不守恒(2020浙江91聯(lián)盟考試)(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時(shí)跟合外力F和質(zhì)量M兩個(gè)因素有關(guān)研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是_(2)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：用
8、小木塊將長(zhǎng)木板無滑輪的一端墊高，目的是_.使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于_(3)該同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，處理方案有兩種：A利用公式a計(jì)算；B根據(jù)a利用逐差法計(jì)算兩種方案中，你認(rèn)為選擇方案_比較合理解析：(1)研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是控制變量法(2)想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于砂桶的重力；還要用小木塊將長(zhǎng)木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力(3)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí)，需要根據(jù)a利用逐差法計(jì)算，選項(xiàng)B正確答案：(1)控制變量法(2
9、)平衡摩擦力砂桶的重力(3)B對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析的考查【典題例析】在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩組同學(xué)分別用如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重物通過跨過滑輪的細(xì)線拉相同質(zhì)量的小車，位移傳感器B隨小車一起沿軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器A固定在軌道一端甲組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組同學(xué)直接用力傳感器(質(zhì)量不計(jì))測(cè)得拉力F.改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出aF圖象(1)位移傳感器B屬于_(選填“發(fā)射器”或“接收器”)(2)甲組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，應(yīng)滿足的條件是_(3)圖丙中符合甲組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是_，符合乙組同學(xué)作
10、出的實(shí)驗(yàn)圖象的是_解析(1)位移傳感器B屬于發(fā)射器(2)在該實(shí)驗(yàn)中，若設(shè)小車與位移傳感器B的總質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，對(duì)小車、位移傳感器B和重物整體由牛頓第二定律有mg(Mm)a，對(duì)小車與位移傳感器B有FMa，聯(lián)立解得Fmg，可見，只有當(dāng)mM，即重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車與位移傳感器B的總質(zhì)量時(shí)，才有Fmg.(3)在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比，乙組中力傳感器所測(cè)得的拉力為小車所受的合外力，故此時(shí)的aF圖象為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，符合的有和.由第(2)問所得的結(jié)果Fmg可知，小車所受的實(shí)際拉力大小Fmg，也就是說，在小車具有相同加速度時(shí)，甲組實(shí)驗(yàn)的“合外力”大于乙組實(shí)驗(yàn)的“合外力”，又因
11、為兩組實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量相同，故圖丙中符合乙組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是，符合甲組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是.答案(1)發(fā)射器(2)重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車與位移傳感器B的總質(zhì)量(3)某同學(xué)利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板實(shí)驗(yàn)時(shí)，保證砝碼和小桶的總質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，分別測(cè)得小車的加速度a與對(duì)應(yīng)的質(zhì)量M的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)123456小車加速度a(ms2)1.350.900.7250.600.500.30小車質(zhì)量M(kg)0.4000.6250.8001.0001.2502.500小車質(zhì)量的倒數(shù)(kg1
12、)2.501.601.251.000.800.40(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步直觀地反映F不變時(shí)，a與M的關(guān)系，在下圖中選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹繛樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系，作出圖線(2)根據(jù)所繪的圖線，計(jì)算砝碼和小桶的總重力為_ N，且表明該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中最可能存在的問題：_.解析：(1)為畫線性關(guān)系，縱軸表示加速度a，橫軸表示質(zhì)量的倒數(shù)；(2)圖象的斜率表示小車所受的合外力，即砝碼和小桶的總重力，求出G0.5 N；作出的圖線與縱軸有截距，說明平衡摩擦力過度答案：(1)圖線如圖所示(2)0.5平衡摩擦力過度 隨堂檢測(cè)1(201711月浙江選考)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，(1)下列儀器需要用到
13、的是_(多選)；(2)下列說法正確的是_(多選)；A先釋放紙帶再接通電源B拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行C紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏D輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡(3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，A、B、C、D為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)的速度大小為_m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)答案：(1)AD(2)BD(3)0.210.012(201811月浙江選考)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)相同的小車放在光滑水平板上，前端各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可放重物小車的停和動(dòng)通過用黑板擦按住小車后的細(xì)線和抬起來控制，如圖
14、甲所示實(shí)驗(yàn)要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力(1)請(qǐng)指出圖乙中錯(cuò)誤之處：_.(2)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩小車的位移分別是x1和x2，則兩車的加速度之比為_解析：(1)細(xì)繩拉力方向應(yīng)與桌面平行，以保證小車受到恒力的作用，從而加速度恒定，如果不平行，則隨著小車的運(yùn)動(dòng)，小車水平方向的拉力會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)根據(jù)題意“小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力”可知，只有當(dāng)托盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，才可以把小車受到的拉力認(rèn)為近似等于托盤和砝碼的重力；(2)根據(jù)xat2可知，兩車同時(shí)釋放，同時(shí)靜止，加速度之比等于位移之比答案：(1)拉小車的細(xì)繩與木板
15、沒有平行，托盤和砝碼的總質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)x1x23(2020東陽中學(xué)月考)在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置(1)實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在_(選填“直流”或“交流”)電源上(2)某小組在探究“質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力成正比”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖象，已知實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)線與木板始終保持平行，則圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_，圖線上部彎曲的原因可能是_.(3)如圖丙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為依次選取的7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，已知電源頻率為50 Hz.從紙帶上測(cè)出x13.20 cm
16、，x24.52 cm，x58.42 cm，x69.70 cm.則木塊加速度的大小a_m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度大小為v_m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)電火花計(jì)時(shí)器是利用接正極的放電針和墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，而且在交流電的每個(gè)周期放電一次，因此電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于交流電的周期(2)圖線與橫軸的交點(diǎn)不為零，意味著當(dāng)繩子的拉力不為0時(shí)，物體的加速度仍然為零，合外力仍然為0，即物體仍然受到木板的摩擦力，所以實(shí)驗(yàn)者可能是忘記平衡摩擦力，也可能是已平衡了摩擦力，但平衡摩擦力不足；以整體為研究對(duì)象有mg(mM)a，則有a，而在
17、實(shí)驗(yàn)的過程中，我們認(rèn)為繩子的拉力F等于砝碼盤和砝碼的重力mg，而實(shí)際上繩子的拉力FMa，故要讓繩子的拉力F約等于砝碼盤和砝碼的重力mg，那么MMm，故應(yīng)該是mM，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a，隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故圖線上部彎曲的原因可能是未滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量(3)由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，故相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T50.02 s0.1 s，應(yīng)該利用逐差法求物體的加速度：(x5x6)(x1x2)8aT2，解得物體的加速度a1.3 m/s2，根據(jù)v10.39 m/s，由v2v1aT0.52 m/s.答案：(1)交流(2)沒有平衡摩擦或平衡
18、摩擦力不夠砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量沒有滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(3)1.30.524(2020湖州質(zhì)檢)在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)a/ms22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00(1)實(shí)驗(yàn)中使用位移傳感器和計(jì)算機(jī)，可以便捷地獲取信息和處理信息，所獲取的信息是_.(2)在如圖坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線(3)從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操
19、作過程中的不當(dāng)之處是_.(4)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖乙所示并以力傳感器示數(shù)表示拉力F，從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_(填“變大”“變小”或“不變”)解析：作出圖線是一條直線，但沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，有縱截距，說明不掛重物時(shí)就有加速度，這說明軌道傾角過大，小車的重力沿軌道的分力大于小車受到的摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，木板的傾角過大，如果接上力傳感器，其示數(shù)將小于重物的重力，同樣的加速度，對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)變小，從而圖線斜率要變大答案：(1)在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的小車位移(2)如解析圖所示(3)截距過大，平衡摩擦力時(shí)，木板的傾角過大(4)變大5(2020南通中學(xué)高三模擬)
20、某同學(xué)利用如圖裝置探究加速度與合外力的關(guān)系利用力傳感器測(cè)量細(xì)線上的拉力按照如下步驟操作：安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，調(diào)整導(dǎo)軌的傾斜程度，平衡小車摩擦力；細(xì)線通過導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪，與力傳感器相連，動(dòng)滑輪上掛上一定質(zhì)量的鉤碼，將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端；打開力傳感器并接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(頻率為50 Hz的交流電源)；釋放小車，使小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；關(guān)閉傳感器，記錄下力傳感器的示數(shù)F；通過分析紙帶得到小車加速度a；改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟；作出aF圖象，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)某學(xué)校使用的是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在釋放小車前，老師拍下了幾個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的部分細(xì)節(jié)圖，下列圖中操作不正確的是
21、_(2)本實(shí)驗(yàn)在操作中是否要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？_(填寫“需要”或“不需要”)；某次釋放小車后，力傳感器示數(shù)為F，通過天平測(cè)得小車的質(zhì)量為M，動(dòng)滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m，不計(jì)滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應(yīng)等于_AaBaCa Da(3)下圖是某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的紙帶的一段，可以判斷紙帶的_(填“左”或“右”)端與小車連接，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為_m/s(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)在釋放小車前，紙帶應(yīng)該放在復(fù)寫紙下方并保持紙帶處于拉直狀態(tài)，否則紙帶與限位孔的摩擦力較大，誤差更大，故A、B錯(cuò)誤；在釋放小車前，應(yīng)使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，故C錯(cuò)誤；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用
22、46 V交流電源，故D正確(2)本實(shí)驗(yàn)利用力傳感器測(cè)量細(xì)線上的拉力，不需要用鉤碼的重力代替，所以不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律得：a，故B正確(3)紙帶右側(cè)兩點(diǎn)間的距離越來越大，故左端與小車相連，計(jì)數(shù)點(diǎn)6的瞬時(shí)速度為計(jì)數(shù)點(diǎn)5到計(jì)數(shù)點(diǎn)7的平均速度，故v m/s0.75 m/s.答案：(1)ABC(2)不需要B(3)左0.75 課后達(dá)標(biāo)1某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先_再_(選填“接通電源”或“放開小車”)(2)若所接電源的頻率是50 Hz，則每隔_s打一個(gè)點(diǎn)(3)圖乙是繪出的小車速度時(shí)間關(guān)系圖線，根據(jù)
23、圖線求出小車的加速度為a_m/s2.(保留三位有效數(shù)字)解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源再放開小車(2)若所接電源的頻率是50 Hz，則每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)(3)在vt圖象中圖線的斜率表示加速度，即a0.682 m/s2.答案：(1)接通電源放開小車(2)0.02(3)0.6822.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，
24、記為O；(2)記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線；(3)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3，_；(4)按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；(5)根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；(6)比較_的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并做出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)解析：(3)此步驟中應(yīng)記錄此時(shí)拉力的大小和方向，結(jié)合(2)的操作，(3)中橫線應(yīng)填寫：沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(6)要探究求合力的方法，需要比較F與F3的大小，方
25、向是否一致，故(6)中橫線應(yīng)填寫F和F3.答案：(3)沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(6)F和F33(1)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，我們需要對(duì)使用的兩只彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行校對(duì)，看兩只彈簧測(cè)力計(jì)是否完全相同，校對(duì)的方法是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A看兩只彈簧測(cè)力計(jì)的外形是否一樣，是否由同一廠家生產(chǎn)B把兩只彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互鉤著水平地拉動(dòng)，看兩者示數(shù)是否完全相同C把兩只彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互鉤著一上一下豎直地拉動(dòng)，看兩者示數(shù)是否完全相同D把兩只彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互鉤著，任意地拉動(dòng)，看兩者示數(shù)是否完全相同(2)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，下列做法有利于減小誤差的是_(填正確答
26、案標(biāo)號(hào))AF1、F2兩個(gè)力的夾角盡可能大一些BF1、F2兩個(gè)力越大越好C在拉橡皮條時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的外殼不要與紙面接觸，產(chǎn)生摩擦D拉力F1、F2的方向應(yīng)與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測(cè)力計(jì)的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦解析：(1)考慮到重力的影響，兩只彈簧測(cè)力計(jì)校對(duì)的方法是，把兩只彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子互鉤著水平地拉動(dòng)，看兩者示數(shù)是否完全相同，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤(2)畫平行四邊形時(shí)，夾角稍大畫出的平行四邊形就會(huì)準(zhǔn)些，但不是夾角越大越好，如果夾角很大可能使合力很小，作圖法求得的合力誤差會(huì)較大，A錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理時(shí)我們需要畫出力的大小和方向，所以力要適當(dāng)大些可減小測(cè)量誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，但是并非越大越好，如
27、果太大可能導(dǎo)致合力太大，只用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)，量程不夠，B錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)的外殼與紙面接觸沒有影響，只要彈簧不與外殼摩擦即可，C錯(cuò)誤；在白紙中作圖時(shí)，作出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實(shí)際力的方向有較大差別，再者由于摩擦測(cè)得的力的大小也不準(zhǔn)，故為了減小因摩擦造成的誤差，應(yīng)使各力盡量與木板面平行，D正確答案：(1)B(2)D4在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，必須采用_法；為了探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持_不變；為了直觀地判斷加速度a與力F的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)該作出_圖象(選填“aF”或“a”)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持_不變；為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系，
28、應(yīng)作_圖象(選填“am”或“a”)解析：為了探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持m不變，為了直觀地判斷加速度a與力F的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作出aF圖象為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持F不變，為了直觀地判斷加速度a與質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作a圖象答案：控制變量maFFa5如圖所示，為某同學(xué)安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在小車的前端固定一個(gè)傳感器，和砂桶連接的細(xì)線接在傳感器上，通過傳感器可顯示出細(xì)線的拉力在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)(1)從圖中可以看出，該同學(xué)在裝置和操作中的錯(cuò)誤是_(2)若砂和砂桶的質(zhì)量為m，小車和傳感器的總重量為M，做好此實(shí)驗(yàn)_(選填“需要”或“不需要”)Mm的條件解析：(2)不加傳感器時(shí)將
29、砂和砂桶的重力作為細(xì)線的拉力，而接了傳感器后細(xì)線的拉力可以直接讀出答案：(1)未平衡摩擦力；細(xì)線與木板不平行；開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(答出一個(gè)即可)(2)不需要6某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物(1)完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是_a測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度 b測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng) c測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度 d記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲
30、利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_.解析：(1)三條相同的橡皮筋，具有相同的勁度系數(shù)，故三條橡皮筋的形變量的大小關(guān)系代表了三條橡皮筋承受的力的大小關(guān)系，故必需b、c項(xiàng)A、B兩點(diǎn)固定，O點(diǎn)的位置則決定了三個(gè)力的方向(因繩中的力恒沿繩的方向)，故必需d項(xiàng)(2)最簡(jiǎn)便的方法是：更換不同的小重物若沒有“釘子位置固定”的話，改變A、B釘?shù)奈恢靡嗫纱鸢福?1)bcd(2)更換不同的小重物7(2020嘉興質(zhì)檢)有一同學(xué)探究“物體加速度與物體質(zhì)量、物體所受合外力的關(guān)系”的過程如圖所示，其中F、2F分別是小車所受的合外力，M、2M分別是小車的總質(zhì)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如圖所示的vt 圖象(1)要分析
31、加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)選用的兩個(gè)過程是_；要分析加速度與合外力的關(guān)系，應(yīng)選用的兩個(gè)過程是_(2)從圖中相應(yīng)的vt圖線可知：甲車的加速度a甲和丙車的加速度a丙的數(shù)量關(guān)系為_，結(jié)合兩車的質(zhì)量和受力情況，可以得到結(jié)論：_.答案：(1)甲、丙(或乙、丁)甲、乙(或丙、丁)(2)a甲2a丙當(dāng)物體所受合外力相同時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比8(2020寧波效實(shí)中學(xué)高一期中)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源頻率為50 Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖所示的一條實(shí)驗(yàn)紙帶，紙帶上O、A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出(1)兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間
32、隔T_s.(2)由紙帶可知，小車的加速度為a_m/s2，在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度vD_m/s，F(xiàn)到G的距離為_cm.(3)若實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源頻率略低于50 Hz，但該同學(xué)仍按50 Hz計(jì)算小車的速度，則測(cè)量得到的小車速度與真實(shí)速度相比將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)解析：(1)當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一次點(diǎn)根據(jù)題意可知，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，因此兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T0.1 s.(2)由題意x0.75 cm，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論xaT2，可得a m/s20.75 m/s2.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，因此有vDm/s0.40 m/s.根據(jù)題意可知，xEF19.65 cm14.50 cm5.15 cm，由xFGxEFx，可知xFGxEFx5.15 cm0.75 cm5.90 cm.(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率低于50 Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變大，x就變大，時(shí)間T仍用原來的值計(jì)算，則真實(shí)的速度值就會(huì)偏大，所以測(cè)量的速度與真實(shí)的速度相比偏大答案：見解析16
（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí) 4 實(shí)驗(yàn)微講座1 3 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)案
