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实 验 四 验证牛顿运动定律
一、实验目的
1．学会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．掌握利用图像处理数据的方法。 二、实验器材
小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、天平、米尺。
突破点(一) 实验原理与操作
[典例1] (2013·天津高考)某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)下列做法正确的是________(填字母代号)。
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等
乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数
分别为μ
甲
于”)
(3)甲、砝码，在没有条直线。设
、μ
乙
，由图可知，m甲________m乙，μ
甲
________μ
乙
。(选填“大于”“小于”或“等于”)
[答案] (1)AD (2)远小于 (3)小于 大于
[由题引知·要点谨记]
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1.实验操作步骤[对应第1
题]
1平衡木块的滑动摩擦力时，砝码桶不能拴在木块上。 2改变木块质量时，不需要重新平衡摩擦力。 3实验过程中，应先接通电源，再放开木块。
2.实验原理的理解[对应第(2)题]
(1)平衡木块摩擦力后，细绳的拉力即为木块的合外力。
(2)只有满足砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量时，细绳的拉力才近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力。
3.利用图像分析实验结果[对应第(3)题]
(1)因没有平衡摩擦力，a-F图线为不过原点的倾斜直线。 (2)利用a-F图线的斜率、截距的意义比较m、μ的大小。
[集训冲关]
1．利用如图所示装置可以做力学中的许多实验。
(1)以下说法正确的是( )
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响 B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，必须设法消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响
D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中图甲用的电源要求是
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2018版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律
