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1、实验四验证牛顿运动定律知识巩固练1.(2022年哈尔滨模拟)如图为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图.砝码和砝码盘的总质量为m，小车的质量为M.(1)下列说法正确的是()A.每次小车都要从同一位置开始运动B.挂上砝码盘，轻推小车，拖着纸带的小车匀速运动说明摩擦力已被平衡C.调节定滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板表面保持平行D.纸带与小车相连一端的点迹较疏(2)如图是实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02 s，结合图中给出的数据(单位： cm)，求出小车运动加速度的大小为_m/s2.(结果保留2位有效数字)(3)某同学想利用此装置测算小车与长木板之间的动摩擦因数.
2、于是他让小车在细绳的牵引下水平运动，并通过纸带确定了小车的加速度a.则_(用m、M、a及重力加速度g表示，小车与长木板之间的摩擦力可认为是滑动摩擦力)【答案】(1)C(2)4.0(3)【解析】(1)小车的释放位置对该实验没有影响，不要求每次在同一位置，A错误；不挂砝码盘，轻推小车，拖着纸带的小车匀速运动说明摩擦力已被平衡，B错误；调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，C正确；小车做匀加速运动，纸带与小车相连端的点迹较密，D错误.(2)计数点时间间隔T0.02s20.04s，由逐差法求加速度a102m/s24.0m/s2.(3)设细线的拉力大小为T，对砝码和砝码盘由牛顿第二定律得mg
3、Tma，对小车由牛顿第二定律得TMgMa，解得.2.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系，弹簧测力计固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处所用的时间t.(1)木块的加速度可以用d和t表示为a.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示
4、数F的关系.下图中能表示该同学实验结果的是_.ABCD(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_.A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取更多组实验数据C.可以更精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】(1)(2)C(3)BC综合提升练3.某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交变电流的频率为50 Hz.实验步骤如下：A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
5、C.挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度.根据以上实验过程，回答以下问题：(1)对于上述实验，下列说法正确的是_.A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.实验过程中砝码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D.弹簧测力计的示数应为砝码和砝码盘总重力的一半E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度约为_m/s2.(结果保留2位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，
6、与本实验相符合的是_.ABCD【答案】(1)C(2)0.16(3)A4.(2022年荆州中学模拟)某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，用于“探究质量一定时，加速度a与物体所受合力F的关系”.某次实验中，测得两物块质量分别为m1、m2，传感器示数为F，打出的纸带如图乙所示，相邻计时点A、B、C、D、E间距依次为s1、s2、s3、s4，打点计时器打点频率为f，不计滑轮质量及摩擦.(1)根据实验打出的纸带计算出纸带加速度a_(用题中物理量字母表示).(2)根据图甲所示的实验装置，两物体的质量必须满足m2_m1(填“”“”或“”).(3)实验时，关于实验研究对象的选取下列说法正确的一项是_.A.若以m1为研究对象，m1受到的合力大小应表示为m2gB.若以m1为研究对象，m1受到的合力大小应表示为Fm1gC.若以m2为研究对象，m2受到的合力大小应表示为m1gD.若以m2为研究对象，m2受到的合力大小应表示为Fm1g【答案】(1)(2)(3)B【解析】(1)由匀变速直线运动的判别式saT2，结合逐差法可得a.(2)实验时需保证m1向上加速运动从而能拖动纸带，则必须满足m2m1.(3)对轻滑轮受力分析，有F2T，若以m1为研究对象，m1受到的合力应表示为F1Tm1gm1g，A错误，B正确；若以m2为研究对象，m2受到的合力应表示为F2m2gTm2g，C、D错误.