2020年高考物理 验证牛顿第二定律实验高频考点 你都弄懂了吗？

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研究匀变速直线运动、验证牛顿第二定律和验证机械能守恒定律，这三个实验在历年高考中出现的频率是最高的。在前面我们讲了研究匀变速直线运动这个实验的必考点，那么在验证牛顿第二定律这个实验中，有哪一些高频考点呢，今天我们就一起来看看。

研究牛顿第二定律的实验装置如下图所示：

本实验常考点：

1、仪器选择：天平、砝码、刻度尺

2、操作步骤：

（1）平衡摩擦时不挂砝码盘；

（2）改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力；

（3）先接通电源，后释放小车

3、实验条件：小车和小车上砝码总质量M远大于砝码和砝码盘总质量m，一般保证超过10倍

4、实验方法：控制变量法

5、图像考点：

6、以本实验为背景，结合牛顿第二定律，测量两接触面间的动摩擦因素μ、物体的质量等

【例题1】某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．

(1)图线不过坐标原点的原因是_______________________________________；

(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”)；

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为________ kg.（保留1位有效数字）

【解析】（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

（2）否 ，因为绳的拉力可以直接由力传感器测出来

（3）a-F图像中斜率表示质量的倒数，由图知：

【例题2】如图a，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装a简图．

（1）本实验采用的实验方法是

A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法

（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是

A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出a-1/m图象

（3）图b是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为（ ）．由纸带求出小车的加速度的大小为（ ）．（计算结果均保留2位有效数字）

（4）如图c所示是某同学在探宄加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线．其中图线不过原点的原因是（ ），图线在末端弯曲的原因是（ ）

答案】（1）A （2）BD （3）0.54m/s 1.5m/s2．

（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量

最后，我们再总结一下，探究牛顿第二定律常靠的地方有这么几个：

1、仪器常考：天平、砝码、刻度尺；

2、操作常考：先接通电源后释放小车、平衡摩擦力；

3、方法常考：控制变量法；4、图像常考：没有平衡摩擦力或平衡不足、平衡过度;

4、条件常考：M》m；

5、求瞬时速度v和加速度a（结合牛二求滑动摩擦因素u或物体的质量）

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