【优化方案】2020高考物理总复习 实验四知能优化演练 新人教版必修1

知能演练强化闯关 1在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中不正确的是()A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车解析：选A.本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，A错；选项B、C、D符合正确的操作方法，B、C、D对2(2020三明模拟)用如图349所示的装置做“验证牛顿运动定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线，乙同学画出的aF图象为图中的直线.直线、在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是()图349A实验前甲同学没有平衡摩擦力B甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C实验前乙同学没有平衡摩擦力D乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了答案：BC3.如图3410所示是在验证牛顿运动定律实验中，根据实验数据描绘出的三条aF图线，下列说法中正确的是()图3410A三条倾斜直线所对应绳的拉力相同B三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同C直线1对应的小车和砝码的总质量最大D直线3对应的小车和砝码的总质量最大解析：选BD.由Fma得aF，斜率越大，质量越小，故B、D选项正确4在“验证牛顿运动定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件，结果得到的图象应是图3411中的()图3411解析：选D.在本实验中，小车的加速度a，则绳中的张力F，在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(Mm)，则a图象应是过原点的直线，当满足Mm时，a，a图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量变小，不满足Mm时斜率将变小，图象便发生弯曲故选D.5.(2020台州模拟)如图3412所示，在验证牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()图3412A当m1m2、F12F2时，x12x2B当m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2D当m12m2、F1F2时，x22x1解析：选A.题中m1和m2是车中砝码的质量，绝不能认为是小车的质量当m1m2时，两车总质量仍相等，因F12F2，则a12a2.由xat2知，A正确，B错误；若m12m2，两车总质量关系未知，故C、D不能确定6(2020阳江模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如图3413所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：图3413(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判断调节是否到位？答：_.(2)若取M0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_Am5 g Bm15 gCm40 g Dm400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_(用t1、t2、D、x表示)答案：(1)取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间t都相等(2)D(3)a7(2020高考重庆卷)某同学设计了如图3414所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.图3414(1)为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的_与_，计算a的运动学公式是_；(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：amg他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_；(3)实验得到a与m的关系如图3415所示，由此可知_(取两位有效数字)图3415解析：(1)由xat2，得a，可见要测出滑块在A、B间的位移x和运动时间t.(2)要使amg是m的一次函数，必须使mm保持不变，这就要求实验中从托盘中取出的砝码置于滑块上(3)由amg，得agm.取a10.23 m/s2，m10.064 kg；a20.39 m/s2，m10.068 kg.则，解得0.23.答案：(1)位移时间a(2)mm滑块上(3)0.23(0.210.25)