2019版一轮优化探究物理(鲁科版)课件：第三章+实验四 验证牛顿运动定律

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(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，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别 做了实验，得到了两条 a-F 图线，如图丙所示．图线___①_____(填 “①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的 总质量 m＝___0_.5____kg.
实验四 验证(yànzhèng)牛顿运动定律
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[实验目的] 1．学会利用控制变量法研究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．学会利用图象法处理实验数据的方法． [实验原理] 1．保持质量不变，探究加速度 a 与合外力 F 的关系． 2．保持合外力不变，探究加速度 a 与质量 M 的关系． 3．作出 a-F 图象和 a-M1 图象，确定 a 与 F、M 的关系．
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(1)以下实验操作正确的是( BC ) A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码 盘的牵引下恰好做匀速运动 B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C．先接通电源，后释放小车 D．实验中小车的加速度越大越好
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(2)在实验中得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间 的时间间隔为 T＝0.1 s，且间距 x1、x2、x3、x4、x5、x6 已量出分 别为 3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm， 则小车的加速度 a＝___0_.3_4___m/s2.(结果保留 2 位有效数字)
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次 小车及砝码的
数 总质量 M/g
1Hale Waihona Puke 2002250
3
300
4
350

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(3)图实－4－3 是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、 F、G 为 7 个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点 未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22 cm， sBC＝4.65 cm，sCD＝5.08 cm，sDE＝5.49 cm，sEF＝5.91 cm， sFG＝6.34 cm。已知打点计时器的工作效率为 50 Hz，则小车的 加速度 a＝________m/s2。(结果保留 2 位有效数字)
(4)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源， 再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带。
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(5)改变小盘内砝码的个数，重复步骤(4)，并多做几次。 (6)保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小 车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带。 (7)改变小车上砝码的个数，重复步骤(6)。
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六、注意事项 (1)平衡摩擦力时，调节长木板形成一个合适的斜面，使小车 的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力。在平衡 摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加 任何牵引力，并要让小车拖着纸带运动。 (2)每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大 于小盘及盘内砝码总质量的条件下打出。只有如此，小盘及盘内 砝码重力才可视为小车受到的拉力。 (3)改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点 计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前 按住小车。
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五、数据处理
(1)保持小车质量不变时，计算各次小盘和砝码的重力(作
为小车的合力)及对应纸带的加速度填入表(一)中。
表(一)
实验次数

(2)灵活运用整体法和隔离法处理连接体问题，并能选取适当的坐标系建立方程求解；
(3)将牛顿运动提定升律与能运力动学(特别是与图象相联系)等知识相结合进行综合考查
体运动状态的原因，即力是产生 加速度 的原因． (2)灵活运用整体法和隔离法处理连接体问题，并能选取适当的坐标系建立方程求解；
牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用 (2)应用牛顿运动定律、受力分析，分析物体的运动过程；
到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直 项 D 的正确观点，选
线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 项 B、C、D 正确
D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线
运动状态或静止状态的性质
考点一
试题
解析
2．(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的 惯性是物体保持原来运
实验和理想实验，提出了惯性的概念，从 动状态不变的性质，故 A ((22))灵灵N活 活O运 运.1用 用整 整梳体 体理法 法和 和主隔 隔干离 离法 法处 处理 理连 连接 接体 体问 问题 题， ，并并能 能选 选取 取适 适当 当的 的坐 坐标 标系 系建 建立 立方 方程 程求 求解 解； ；
(2)指出了一切物体都有 惯性 ，因此牛顿第一定律又 (2)灵活运用整体法和隔离法处理连接体问题，并能选取适当的坐标系建立方程求解；
称 惯性定律 ．
考点一
NO.1 梳理主干 3．惯性
(1)定义：物体具有保持原来 匀速直线运动状态或 静止 状 对(2)牛灵顿活第运一用定整填律体准的法理和记解隔牢与离应法用处理连接体问题，并能选取适当的坐标系建立方程求解；
第三章 | 牛顿运动定律
考点内容 要求
命题规律
复习策略
牛顿运动定律、 牛顿运动定律 Ⅱ 的应用

考 点 讲 练
考点一
实验原理与操作
本实验的难点是测量小车的合力，实验通过两个“替代 ”关 系测量小车的合力， 使小车合力的测量转化为对悬挂物重力的测 量． 1．平衡摩擦力 ——用小车所受的拉力替代合力 小车受力为重力、拉力、阻力、支持力，平衡摩擦力后，使 重力、阻力和支持力的合力为零，则小车所受的拉力等于小车的 合力．
图2
【答案】
(1)B
(2)C (3)0.42
【解析】 (1)需要将长木板一端适当垫起一定高度，以平衡 摩擦力， 完成此项工作的标志就是不挂砂桶条件下小车能带动纸 带匀速运动(通过打点计时器点痕间隔是否均匀判定 )． mg (2)根据实验原理：实验中小车的实际加速度为 a＝ ， M＋ m 实验时把 mg 当成对 M 的拉力，即忽略 m 对加速度的影响，使 mg 加速度约为 a＝ ，显然需 m≪ M，据此可知 C 组最合理． M
பைடு நூலகம்
(3)由逐差法求小车运动的加速度 （ DE＋ EF＋FG）－（ AB＋BC＋ CD） a＝ ＝0.42 m/s2 2 9T
如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上 固定一个盒子，盒子内盛有砂子．砂桶的总质量 (包括桶以及桶内砂子质量 )记为 m，小车的总质量 (包括 车、盒子及盒内砂子质量)记为 M.
三、实验器材 带定滑轮的长木板、 低压交流电源、 复写纸片和纸带、 小车、 小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、导线．
四、实验步骤 用天平测出小车的质量 M，小盘和砝码的总质量 m. 按图把实验器材安装好，先不要把悬挂小盘的细绳系在 车上． 在木板的一端下面垫一木块，移动木块的位置，直至小 车拖着纸带在斜面上做匀速运动． 小盘绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，打完 点后切断电源，取下纸带．