《【知识题型大通关】2023届新高考物理（人教版2019）一轮总复习》第四章牛顿定律的应用-4实验专题（学生版）

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实验专题

「常规实验」........................................................................................... 1

「利用光电门验证牛顿第二定律」...................................................................5

「利用连接体验证牛顿第二定律」...................................................................7

「利用牛顿第二定律测量动摩擦因数」............................................................10

「其他创新实验」....................................................................................11

「常规实验」

1.在“验证牛顿运动定律”实验中，采用如图所示的装置图进行实验。

（1）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________(填字母序号)。

A．取下砂和砂桶

B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动

C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开

D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度

（2）实验中，已经测出小车的质量为 M，砂和砂桶的总质量为 m，若要将砂和砂桶的总重

力大小作为小车所受拉力 F的大小，这样做的前提条件是_____________________________

____________。

（3）在实验操作中，下列说法正确的是________。

A．求小车运动的加速度时，可用天平测出砂和砂桶的质量 M′和m′，以及小车质量 M，直

接用公式 a＝g求出

B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车

C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度

D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与

质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系

2.图甲为“探究加速度与物体受力、质量之间的关系”的实验装置示意图．砂和砂桶的总

质量为 m，小车和砝码的总质量为 M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力

的大小．

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车和砝码所受的合外力，先调节长木板一端

滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来需要进行的一项操作是________．

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调

节砂和砂桶总质量的大小，使小车在细线的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀

速运动

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和

砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车

是否做匀速运动

（2）实验中要进行质量 m和M的选取，以下最合理的一组是(　　)

A．M＝20 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g

B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g

D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

（3）图乙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．测出相邻的计数点之间的距离分别为 xAB＝4.22

cm、xBC＝4.65 cm、xCD＝5.08 cm、xDE＝5.49 cm、xEF＝5.91 cm、xFG＝6.34 cm.已知打点计

时器的工作频率为 50 Hz，则小车的加速度 a＝________m/s2(结果保留 2位有效数字)．

3.用图所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数 μ。把左端带有滑轮的长木板平放

在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过

定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与

砝码的总质量 M，槽码的总质量 m，计算木块与木板之间的摩擦力 f。改变 M和m进行多

次实验。

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