（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题二 相互作用 牛顿运动定律 综合技能演练2-1-6.doc

综合技能演练2-1-61(2017长春模拟)为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置，请回答下列问题：(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响，具体的做法是_.(2)消除小车与木板之间摩擦力的影响后，使钩码总质量m远小于小车和小车中砝码总质量M的目的是_(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图乙所示图线_是在轨道倾斜情况下得到的(选填“”或“”)；小车及车中的砝码总质量M_kg.解析(2)消除小车与木板之间摩擦力的影响后，使钩码总质量m远小于小车和小车中钩码总质量M的目的是使绳子的拉力近似等于钩码的总重力(3)轨道倾斜程度太大，即使没有钩码拉小车，小车也将加速下滑，因此图线为轨道倾斜情况下得到的，由题图乙中图线可得MgsinfMa0，F1MgsinfMa1，联立得F1Ma0Ma1，由图象知F11 N，a02 m/s2，a14 m/s2，所以可得M0.5 kg.答案(1)将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下轻推小车，反复调节，直到纸带上打出的点迹均匀为止(2)使绳子的拉力近似等于钩码的总重力(3)0.52.在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时，(1)探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的aF图象如右图所示，下列说法正确的是()A三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等B三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同C直线1所对应的小车的质量最大D直线3所对应的小车的质量最大(2)由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系，结果得到的图象应是下图中的()解析(1)aF关系图线的斜率表示质量的倒数，三条图线的斜率不等，表明三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同，直线1的斜率最大，对应的小车的质量最小，直线3对应的小车的质量最大B、D正确(2)a关系图线的斜率表示小车受到的外力，当较小时，即M较大，可以认为小车的质量远大于钩码的质量，可认为细线的拉力等于钩码的重力，而钩码的重力一定，所以图线的斜率不变，图线是直线；当较大即M较小时，不再满足小车的质量远大于钩码的质量，a关系图线为向下弯曲的曲线，故A、C错误，D正确在没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的前提下研究aF的关系，所画图线也应是一条向下弯曲的曲线，故B错误答案(1)BD(2)D3“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示，实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F.通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线如图(b)所示(1)图线_(选填“”或“”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；(2)在轨道水平时，小车运动的阻力Ff_N；(3)图(b)中，拉力F较大时，aF图线明显弯曲，产生误差，为避免此误差，可采取的措施是_A调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动B在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量C将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力D更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验解析(1)在水平轨道上，由于受到摩擦力，拉力不为零时，加速度仍然为零可知图线是在轨道水平的情况下得到的当轨道的右侧抬高过高时(平衡摩擦力过度)，拉力等于0时，会出现加速度，所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的(2)根据牛顿第二定律得，FFfma，a，图线的斜率表示质量的倒数；因为F0.5 N时，加速度为零，解得Ff0.5 N.(3)由于开始段aF关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mgMa得a，而实际上a，可见图线明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的所以更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验，可以减小弯曲的程度，而将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力可以避免出现这种情况故最佳的答案是C选项答案(1)(2)0.5(3)C4用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫块的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_.(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图所示已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a_m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度根据测得的多组数据画出aF关系图象，如图丙所示此图象的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是_(选填下列选项的序号)A小车与平面轨道之间存在摩擦B平面轨道倾斜角度过大C所挂钩码的总质量过大D所用小车的质量过大解析(1)使平面轨道的右端垫起，让小车重力沿斜面方向的分力与它受到的摩擦阻力平衡，才能认为在实验中小车所受的合外力等于钩码的重力，所以这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2)由逐差法可知a m/s21.0 m/s2.(3)在实验中认为细绳的张力F等于钩码的重力mg实际上，细绳张力FMa，mgFma即Fmg，amgF所以当细绳的张力F变大时，m必定变大，必定减小当Mm时，aF图象为直线，当不满足Mm时，便有aF图象的斜率逐渐变小偏离直线，选项C正确答案(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2)1.0(3)C