實驗探究加速與力

1、高一物理必修一復習題：實驗探究加速度與力1探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實驗時，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）（1）由圖甲中的刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離為S，由圖乙中的游標卡尺測得遮光條的寬度d=_cm。（2）該實驗是否_（填”需要”或”不需要”） 滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?（3）實驗獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s，某次實驗過程：

2、力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），滑塊的加速度的表達式a=_。（以上表達式均用題中字母表示）已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的式子是_ 。2探究加速度與力的關系裝置如圖所示。帶滑輪的長木板水平放置，細繩通過兩滑輪分別與彈簧秤掛鉤和沙桶連接，細線與桌面平行將木塊放在靠近打點計時器的一端，緩慢向沙桶中添加細沙，直到木塊開始運動，記下木塊運動后彈簧秤的示數(shù)F，通過紙帶求出木塊運動的加速度a。將木塊放回原處，向沙桶中添加適量細沙，釋放木塊獲取多組a、F數(shù)據(jù)。（1）關于該實驗的操作，以下說法正確的是A.實驗過程中，應先閉合打點計時器

3、開關，再釋放小車B.通過緩慢添加細沙，可以方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C.每次添加細沙后，需測出沙及沙桶的質(zhì)量D.實驗過程要確保沙及沙桶的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量（2）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了兩個a-F圖象如圖所示，正確的是 ；由圖象可知，木塊所受的滑動摩擦力大小大小為 ；若要作出木塊的加速度與合力的關系，需要對圖象進行修正。修正后的橫坐標F合應該等于 （用F、F0表示）。3現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、米尺。填入適當?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟（不考慮摩擦力的影響）：讓小車自斜面上方一固

4、定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。用米尺測量A1與A2之間的距離s，則小車的加速度a 。用米尺測量A1相對于A2的高度h，設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F 。改變 ，重復上述測量。以h為橫坐標，1/t2為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設計的方案是：調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0。進行中的各項測量。計算與作圖時用（hh0）代替h對此方案有以下幾種評論意見：A方案正確可行

5、。B方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。C方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關。其中合理的意見是 。4(6分)利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗，（1）以下說法正確的是_ _。A用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài)用此裝置“研究勻變速直線運動”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C用此裝置還可以用來探究“恒力做功與動能改變量的關系”D用此裝置“探究加速度a與力F的關系”應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（2）本裝置中要用到打點計時器，如圖所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要

6、求是 。A交流220V B直流220VC交流4 - 6V D直流4 - 6V（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為 m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）5（6分）利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗（1）以下說法正確的是_ _。A用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài)用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行C用此裝置“探究加速度a與力F的關系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后

7、，需要重新平衡摩擦力D用此裝置“探究加速度a與力F的關系”應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（2）本裝置中要用到打點計時器，如圖所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是 。A交流220V B直流220V C交流4 - 6V D直流4 - 6V（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為 m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）6用如圖所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關系”，帶滑輪的長木板水平固定，跨過小車上定滑輪的兩根細線均處于水平

8、。(1)實驗時，一定要進行的操作是_。(填步驟序號)A小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)；B改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶C用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量D為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)以拉力傳感器示數(shù)的二倍F(F=2)為橫坐標，以加速度為縱坐標，畫出的圖象如下圖所示，則可能正確的是_。(3)寫出兩條減小實驗誤差的措施：_。7某同學用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關系”實驗甲力傳感器光電門擋光片123cm乙丙（1）圖乙是實驗桌上的一把游標卡尺，該同學應該用游標卡尺_ _部分（填字母代號）測量小車上擋光片的

9、寬度。測量結(jié)果如圖丙所示，則擋光片的寬度為 cm；（2）實驗中通過調(diào)節(jié)讓小車勻速下滑，目的是 ；然后用細線通過定滑輪掛上重物讓小車每次都從同一位置釋放，此位置距光電門距離為l，設擋光片的寬度為d，光電門記錄的擋光時間為t，則小車加速度的表達式a = ；（3）實驗中多次改變所掛重物的質(zhì)量，測出對應的加速度a，通過力傳感器讀出拉力F，則下列圖像中能正確反映小車加速度a與拉力F關系的是 FaOFaOFaOFaOABDC8下列幾個圖分別是探究“功與物體速度變化的關系”實驗、“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”的實驗和“驗證機械能守恒定律”實驗裝置圖。其中探究“驗證機械能守恒定律”實驗裝置圖是 （填

10、寫“甲”、“乙”、“丙”）；圖甲中由于用砝碼和砝碼盤的總重力代替小車拉力，因此要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量 小車的質(zhì)量（填寫“大于”、“小于”、“遠大于”、“遠小于”）；圖甲中實驗前需平衡摩擦力，平衡摩擦力時紙帶_掛上小車并穿過限位孔（填寫“需要”、“不需”）；這三個實驗都使用了打點計時器，打點計時器用_電源（填寫“直流”、“交流”、“交直流均可”）。利用圖丙這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達式a_。(用x1、x2、x3、x4及f表示)9如圖1所示，為“探究

11、加速度與力、質(zhì)量的關系” 實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應關系圖。鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g。 下列說法正確的是。A每次在小車上加減砝碼時，應重新平衡摩擦力B實驗時若用打點計時器應先釋放小車后接通電源C本實驗m2應遠小于m1D在用圖象探究加速度與質(zhì)量關系時，應作圖象實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得，作出圖像，他可能作出圖2中 (選填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)圖線。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。A小車與軌道之間存在摩擦 B導軌保持了水平狀態(tài)C砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大 D所用小車

12、的質(zhì)量太大實驗時，某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的圖像，如圖3。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)，鉤碼的質(zhì)量。10在物理學的發(fā)展過程中，科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是 （ ）A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關系，該實驗采用了假設法C.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相

13、加，這里采用了理想模型法D.伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為900的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這里采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法11利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗，（1）以下說法正確的是_ _。A用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài)用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行C用此裝置“探究加速度a與力F的關系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力D用此裝置“探究加速度a與力F的關系”應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（2）本裝置中要用到打點計時器

14、，如圖所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是 。A交流220V B直流220V C交流4 - 6V D直流4 - 6V（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為 m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12如圖是某緩沖裝置，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連，直桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，直桿質(zhì)量不可忽略。一質(zhì)量為m的小車以速度撞擊彈簧，最終以速度彈回。直桿足夠長，且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計小車與地面

15、的摩擦。則小車直桿0A小車被彈回時速度一定小于B直桿在槽內(nèi)移動的距離等于C直桿在槽內(nèi)向右運動時，小車與直桿始終保持相對靜止D彈簧的彈力可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力13某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗，如圖所示是他正要釋放小車時的情形，對此另一同學提出了實驗應改進的幾點建議，其中合理的是( )應把長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦阻力應調(diào)整滑輪高度使細繩與長木板表面平行應將打點計時器接在直流電源上應使小車離打點計時器遠些A B C D 14在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某同學使用了如圖所示的裝置在實驗過程中：（1）為了探究加速度與質(zhì)量的關系，應保持_不變（選填“m”、“ a

16、”、“ F”）；為了直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關系，應作_圖象（選填“”、“”） （2）該同學如圖所示的實驗操作中，還需要改進的地方有：a b 15（8分）在“探究加速度與力和質(zhì)量的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出（1）若取M0.4 kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是_Am15 g Bm215 g Cm340 g Dm4400 g（2）下圖為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

17、0.1s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是_m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（3）如圖（a），甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的aF圖線，圖線有縱截距的原因是_（4）乙、丙兩同學用同一裝置做實驗，取相同的標度畫出了各自得到的aF圖線，如圖（b）所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？_16在用如圖所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中（1）實驗中應把長木板在小車運動的起始端適當墊高，這樣做是為了_ _ .（2）在探究加速度與力、質(zhì)量的關系得實驗中，某同學得到以下畫個實驗圖線。a，b，其中描述加速度與質(zhì)量的關系圖線是 ，加速度與力的關系圖線是 。17為了探究加速度與力、質(zhì)量的關系，某

18、實驗小組設計如圖甲所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左勻加速運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖乙所示，不計紙帶所受到的阻力。交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木塊加速階段的加速度為 m/s2（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)= （3）某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應該 ，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑。18如圖所示,x軸與水平傳送帶重合,坐標原點0在傳送帶的左端,傳送帶OQ長 L=8m,傳送帶順時針速度V。=5m/s， 質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上x

19、p=2m 的P點,小物塊隨傳送帶運動到Q點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N點。小物塊與 傳送帶間的動摩擦因數(shù)=05,重力加速度g= 10m/s2,求： （1）N點的縱坐標； （2）若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置,小物塊均能沿光滑圓弧軌道運動（小物塊始終 在圓弧軌道運動不脫軌）到達縱坐標yM=025m的M點,求這些位置的橫坐標范圍。 19如圖所示的裝置,可用于驗證牛頓第二定律。在氣墊導軌上安裝兩個光電門，小車上固定遮光板,細線一端與小車相連,另一端跨過定滑輪掛上沙桶，實驗首先調(diào)整氣墊導軌，通過調(diào)整使小車未掛沙桶時能在氣墊導軌上做勾速運動,然后再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù):小

20、車和擋光板的總質(zhì)量M，遮光板的寬度d，兩光電門的中心的距離s。則（1）該實驗要保證小車的合力近似等于沙桶的重力應滿足的條作是 （2）實驗需用游際卡尺測量遮光板的寬度d，如圖所示 d= rnrn （3）某次實驗過程中測得：沙桶的質(zhì)量為m,小車先后通過兩個光電門的擋光時間分別為t1，t2A（小車通過第二個光電門后沙桶才落地），已知重力加速度為g 則對該小車實驗要驗證的表達式是 ; 20某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大??；小車后面的打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運動

21、的加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間還有打點計時器所打的4個點未畫出，打點計時器使用的是50Hz交流電源。（1）由圖乙，AB兩點間的距離為S1=3.27cm，AC兩點間的距離為S2=8.00cm，小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB= m/s，小車的加速度a = m/s2；（保留三位有效數(shù)字） （2）要驗證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測出的物理量外，實驗中還要使用 來測量出 。 21用如圖所示裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。實驗中小車及砝碼的總質(zhì)量為m1，鉤碼質(zhì)量為m2，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運動的加速度。(1)下列說法正確的是( )

22、A每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力B實驗時應先釋放小車后接通電源C本實驗中m1應遠大于m2D在用圖象探究加速度與質(zhì)量關系時，應用圖象(2)下圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如下圖所示。已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a_ m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出aF關系圖線，如圖所示.此圖線的AB段明顯偏離直線，造

23、成此現(xiàn)象的主要原因可能是( ) A小車與平面軌道之間存在摩擦 B平面軌道傾斜角度過大C所掛鉤碼的總質(zhì)量過大 D所用小車的質(zhì)量過大22做以下四個學生分組實驗：A驗證力的平行四邊形定則 B驗證牛頓第二定律C驗證機械能守恒定律 D探究動能定理必須用到天平的實驗有 需要用到打點計時器的實驗有 23（1）下列有關高中物理實驗的描述中，錯誤的是 。A在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度B在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上C在“驗證

24、牛頓第二定律”的實驗中，必須要用天平測出運動小車的總質(zhì)量D在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量24（1）在做探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗時，某同學發(fā)現(xiàn)長木板不是水平的，其中一端固定了一個的墊片，另一頭固定了一個橡膠皮套，如圖所示。問：墊片的作用是_，橡膠皮套的作用是_；（2）該同學打印了一條紙帶如圖所示，則小車通過點B點時的速度為_m/s；小車的加速度為_m/s2 (保留兩位有效數(shù)字)25（4分）用如圖甲所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力。（1）某同學平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上。把木板不帶滑輪的一

25、端慢慢墊高，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止。請問這位同學的操作是否正確？ 答： （2）如果這位同學按正確方法平衡好了摩擦力，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到在M（小車質(zhì)量）保持不變情況下的a F圖線是下圖中的 （將選項代號的字母填在橫線上）。26某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示已知小車質(zhì)量M214.6 g，砝碼盤質(zhì)量m07.8 g，所使用的打點計時器交流電頻率f50 Hz.其實驗步驟是： A按圖中所示安裝好實驗裝置；B調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D將

26、小車置于打點計時器旁，先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復BD步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度回答下列問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？_(填“是”或“否”)（2）實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a_ m/s2（保留兩位有效數(shù)字）.（3）某同學將有關測量數(shù)據(jù)填入他所 設計的表格中，如表，他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出aF圖象(如上圖)圖中aF圖象斜率的物理意義： ,造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是： ，該圖線延長線在橫軸截距的數(shù)值表示_。次

27、數(shù)12345砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49小車的加速度a/(m·s2)0.881.441.842.382.8927(10分)某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關系。 (1)做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門1、2的時間(遮光條的遮光時間)分別為、；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d。則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式=；經(jīng)過光電門2時的速度表達式=，滑塊加速度的表達式a=。(以上表達式均用已知字母表示)。如圖乙所示，

28、若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為。(2)為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h(見圖甲)。關于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h”的正確操作方法是。AM增大時，h增大，以保持二者乘積增大BM增大時，h減小，以保持二者乘積不變CM減小時，h增大，以保持二者乘積不變DM減小時，h減小，以保持二者乘積減小28實驗題 用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律（1）完成平衡摩擦力的相關內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源， （選填“靜止釋放”或“輕輕推動”）小車，讓小車拖著紙帶運動（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應 （選填“增大”或

29、“減小”）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡 ，平衡摩擦力才完成（2）如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點（每打5個點取一個計數(shù)點），其中L1=307cm, L2=1238cm, L3=2787cm, L4=4962cm。則打C點時小車的速度為 m/s，小車的加速度是 m/s2。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）用該實驗裝置來探究“恒力做功與動能變化之間的關系”，假設實驗得到的紙帶仍如（2）中圖所示，且已知：砂桶質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，B計數(shù)點速度為VB，D計數(shù)點速度為VD，BD之間的距離為L，重力加速度為g，請根據(jù)已知的這些條件，用字母寫出本實驗最終要

30、驗證的表達式為 _.（4）用圖示裝置做探究做功與物體速度變化關系的實驗時(重力加速度g取10m/s2)，下列說法正確的是：A通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度E該實驗操作前必須要平衡小車受到的摩擦力29在用DIS實驗研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重

31、復實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。（1）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線；（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是_ _；（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器來測量繩子的拉力大小，如圖（b）所示。是否仍要滿足小車質(zhì)量M遠大于重物的質(zhì)量m_（填“需要”，或“不需要”）。30某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系彈簧測力計固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧測力

32、計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q處的時間t(1)木塊的加速度可以用d、t表示為a_(2)改變瓶中水的質(zhì)量，重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關系下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是_(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_A可以改變滑動摩擦力的大小 B可以更方便地獲取更多組實驗數(shù)據(jù)C可以更精確地測出摩擦力的大小 D可以獲得更大的加速度以提高實驗精度參考答案1（1）0.52cm（2）不需要（3），【解析】（1）游標卡尺讀數(shù)為：； （2）有力的傳感器，可直接

33、測力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；（3）由得：，需驗證考點：游標卡尺的讀法、牛頓第二定律的驗證。2（1）AB；（2）B，2F0，2F-2F0?！窘馕觥吭囶}分析：（1）紙帶長度有限，若先釋放小車，再閉合開關時重物已下落一段距離，紙帶的打點長度可能就很短，不利于測量，而先閉合開關，再釋放小車，保證紙帶充分利用，故A正確；緩慢添加細沙，改變小車受到的拉力，可以獲取多組實驗數(shù)據(jù)，故B正確；小車受到的拉力可通過彈簧秤讀出，因而不用測量沙及沙桶的質(zhì)量，故C錯誤；小車受到的拉力可通過彈簧秤讀出，不用沙及沙桶的重力代替，故可以不用考慮“確保沙及沙桶的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量”這一條件，故D錯誤

34、。（2）根據(jù)牛頓第二定律，得，可知隨拉力的增大，加速度恰為零時，應滿足摩擦力，修正后應讓圖線過坐標系的原點，圖線向左平移，?？键c：實驗：探究加速度與力的關系3(1) 斜面傾角（或填h的數(shù)值） (2)C【解析】試題分析：由初速為0的勻加速運動有，聯(lián)立兩式可得；小車所受的合外力大小為重力沿斜面方向的分量大小，設斜面傾角為，故有；通過改變斜面傾角可以使小車獲得不同大小的合外力，以便獲取不同加速度下的實驗數(shù)據(jù)； (2) 設小車所受摩擦力為f，小車與斜面間摩擦系數(shù)為，則，故小車所受摩擦力會隨著斜面傾角的增大而減小，故C合理?？键c：本題考查了探究物體運動的加速度與它所受的合外力規(guī)律的實驗4（1）CD（2）

35、A（3）(0.51-0.52)m/s【解析】試題分析：（1）用此裝置“研究勻變速直線運動”時，沒必要消除小車和木板間的摩擦阻力的影響，也沒有必要使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項AB錯誤；用此裝置可以探究“探究功與速度變化的關系”實驗，但必須平衡小車運動中所受摩擦力的影響，選項C正確；在用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣才可認為細繩對小車的拉力等于盤和盤內(nèi)砝碼的重力，選項D正確；（2）甲是電火花計時器，可直接接220V交流電源，故選A ；（3）打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為vA=0.021/o.o4m/s=0.52m/s

36、?？键c：打點計時器的使用、驗證牛頓第二定律5（1）BD（2）A（3）(0.62-0.63)m/s【解析】試題分析：（1）用此裝置“研究勻變速直線運動”時，沒必要消除小車和木板間的摩擦阻力的影響，選項A 錯誤；用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，選項B正確；用此裝置“探究加速度a與力F的關系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力，選項C錯誤；在用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣才可認為細繩對小車的拉力等于盤和盤內(nèi)砝碼的重力，選項D正確；（2）甲是電火花計時器，可直接接220V交流電源

37、，故選A ；（3）打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為v=0.021/0.04m/s=0.52m/s?？键c：打點計時器的使用、牛頓第二定律、勻變速運動6（1）AB；（2）C；（3）將木板適當墊高以平衡摩擦力；多進行幾次實驗，每次實驗時多測量幾組數(shù)據(jù)，以減小偶然誤差【解析】試題分析：（1）打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故A正確；改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關系，故B正確；本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于

38、車的總質(zhì)量，故CD錯誤故選：AB；（2）小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線，由實驗裝置可知，實驗前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故C正確故選：C；（3）減小實驗誤差的措施有：將木板適當墊高以平衡摩擦力；多進行幾次實驗，每次實驗時多測量幾組數(shù)據(jù)，以減小偶然誤差；考點：探究加速度與力和質(zhì)量的關系7（1）A ；1.015； （2）平衡摩擦力； （3）B【解析】試題分析:（1）測檔光片的寬度，應該用游標卡尺中的外測量爪A；此卡尺分度值為0.02mm，主尺：1.0cm，游標尺對齊格數(shù)：3個格，讀數(shù)：3×0.05mm=0.15mm=0.015c

39、m，所以寬度為：1.0+0.015cm=1.015cm。（2）實驗中通過調(diào)節(jié)讓小車勻速下滑，目的是為了平衡摩擦力；遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為：，根據(jù)速度位移關系得：。（3）牽引力通過傳感器測出，是準確值，不需要滿足小車的質(zhì)量遠遠大于重物的質(zhì)量，所以a與F成正比，故B正確，A、C、D錯誤 考點：探究加速度與物體受力的關系8丙；遠小于；需要；交流【解析】試題分析：探究“驗證機械能守恒定律”實驗裝置圖是丙圖；圖甲中由于用砝碼和砝碼盤的總重力代替小車拉力，因此要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；圖甲中實驗前需平衡摩擦力，平衡摩擦力時紙帶需要掛上小車并穿過限位孔；打點計時器用交流電源；根據(jù)

40、勻變速運動的規(guī)律可知：；，則考點：驗證機械能守恒定律；驗證牛頓第二定律.9 D 丙，C ，【解析】試題分析：（1）小車與長木板間的粗糙情況與小車質(zhì)量無關，所以在同一個實驗中，每次改變小車質(zhì)量，不需重新平衡摩擦力，故A錯誤實驗時應先接通電源，后釋放小車，故B錯誤根據(jù)牛頓第二定律得，則繩子的拉力，當鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車及砝碼的總質(zhì)量時，繩子的拉力才等于鉤碼的重力，故C錯誤由牛頓第二定律可知，當F一定時，a與成正比，所以作出圖象，故D正確故選：D.（2）由于沒有平衡摩擦力，故當鉤碼的拉力到達一定值時小車才會有加速度，故圖線與F軸有截距，故選丙圖；造成AB段明顯偏離直線的原因是實驗中沒有保證鉤碼的質(zhì)

41、量遠小于小車和砝碼的質(zhì)量之和，即砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大，故選C.（3）因為若有摩擦力，則，而，變形可得：，故，解得：；考點：探究加速度與力、質(zhì)量的關系。10D【解析】試題分析：在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法，故A錯誤；在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關系，該實驗采用了控制變量法，故B錯誤；在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故C錯誤；伽利略認為自由落體運動就是物體在傾

42、角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法，故D正確考點：考查了物理研究方法11（1）BD（2）A（3）【解析】試題分析：（1）此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤；用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行故B正確；用此裝置“探究加速度a與力F的關系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力，選項C 錯誤；在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關系”時，設小車的質(zhì)量為M，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象

43、有mg=（m+M）a; 解得以M為研究對象有繩子的拉力，顯然要有F=mg必有m+M=M，故有Mm，即只有Mm時才可以認為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力故D正確； 故選：BD（2）甲裝置是電火花打點計時器，直接接220V交流電源；故選：A（3）根據(jù)中間時刻的速度等于平均速度得：考點：探究加速度a與力F的關系；打點計時器的使用.12BD【解析】試題分析:克服摩擦力做功，小車的動能減小，所以小車被彈回時速度v一定小于v0，故A錯誤；整個過程應用動能定理：fx=Ek，直桿在槽內(nèi)移動的距離，故B正確；開始小車速度比桿的大，故C錯誤；當彈力等于最大靜摩擦力時桿即開始運動，此時車的速度大于桿的

44、速度，彈簧進一步被壓縮，彈力就大于最大靜摩擦力，故D正確?？键c：功能關系13A【解析】試題分析：將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力故正確調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉小車的細線和長木板平行，讓力的方向和位移方向在同一直線上，可以減小誤差故正確在探究“加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中，打點計時器使用交流電頻率為50Hz故錯誤應使小車靠近打點計時器這一側(cè)故錯誤故A正確故選：A考點：探究加速度與力、質(zhì)量的關系14（1） F； （2） 細繩子應 與水平面平行；應該平衡摩擦力【解析】試題分析: 為了探究加速度與質(zhì)量

45、的關系，應保持合力F不變；根據(jù)直觀地判斷加速度a與質(zhì)量m的數(shù)量關系，應作圖象，因為是一條直線，更直觀。（2）要使小車前段的細線與長木板平行，使小車運動過程中所受的摩擦力不變；要適當使長木板的右端墊高，平衡摩擦力，保證小車的合外力等于沙桶的重力。 考點：探究加速度與力、質(zhì)量的關系15（1） D （2） 1.59m/s2 （3）平衡摩擦力時木板傾角過大（4）M不同或兩小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同時，aF圖象的斜率也就不同【解析】試題分析：（1）在這個實驗中，用盤及盤中砝碼的重量表示小車受到的合力，應滿足小車的質(zhì)量遠遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量，D；（2）由（3）aF圖線，圖線有縱截距，說明合力為零的情

46、況下，已有了加速度，則說明平衡摩擦力時木板的傾角過大。（4）a-F圖線的斜率代表質(zhì)量的倒數(shù)，兩圖線斜率不同說明，質(zhì)量不同，M不同或兩小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同時，aF圖象的斜率也就不同考點：本題考查驗證牛頓第二定律。16（1）平衡摩擦力 （2）b a 【解析】試題分析：實驗中應把長木板在小車運動的起始端適當墊高，這樣做是為了平衡摩擦力，近似把懸掛物的重力看作小車所受的合力。由牛頓第二定律知道：加速度與質(zhì)量成反比，加速度與力成正比，加速度與質(zhì)量的關系圖線是 b，加速度與力的關系圖線是a。考點：本題考查加速度與力、質(zhì)量的關系。17(1)1.5(2)0.1(3)取下重物【解析】試題分析：計數(shù)點間的

47、時間間隔；（1）木塊加速階段的加速度約為；（2）木塊做減速運動時加速度約為，由牛頓第二定律得：，解得動摩擦因素；（3）平衡木塊與木板間的摩擦力時，應當取下重物，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑考點：探究加速度與力、質(zhì)量的關系，18（1）yN=1m；（2）7mx7 .5m和0x5 .5m【解析】試題分析：(1)小物塊在傳送帶上勻加速運動的加速度a=g=5m/s2小物塊與傳送帶共速時，所用時間運動的位移故小物塊與傳送帶達到相同速度后以v0=5m/s的速度勻速運動到o，然后沖上光滑圓弧軌道恰好到達N點，故有：由機械能守恒定律得解得yN=1m（2）設在坐標為x1處將小物塊輕放在傳送帶上，若剛能到達

48、圓心右側(cè)的M點，由能量守恒得：mg(Lx1)mgyM 代入數(shù)據(jù)解得x17.5 mmg(Lx2)mgyN 代入數(shù)據(jù)解得x27 m若剛能到達圓心左側(cè)的M點，由(1)可知x35.5 m故小物塊放在傳送帶上的位置坐標范圍為7mx7 .5m和0x5 .5m考點：牛頓第二定律；機械能守恒定律；能量守恒定律.19 (1) 沙桶的質(zhì)量遠小于小車及遮光板的總質(zhì)量；(2)5.50；(3) 【解析】試題分析：（1）以沙桶為研究對象，設沙桶質(zhì)量為m，繩子上拉力為F，則有：mg-F=ma；以小車為研究對象，設小車質(zhì)量為M，則有：F=Ma由以上兩式得：，由此可知當Mm時，小車的合力近似等于沙桶的重力（2）游標卡尺的主尺讀

49、數(shù)為5mm，游標讀數(shù)等于：0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.50mm=5.50mm（3）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度滑塊通過光電門1速度為：；滑塊通過光電門2速度為：根據(jù)運動學公式，物體的加速度為：根據(jù)需要驗證的牛頓第二定律關系式為：F=mg=Ma，即：考點：驗證牛頓第二定律.20（1）0.400；1.46；天平， 小車總質(zhì)量（或小車質(zhì)量）?！窘馕觥吭囶}分析：（1）由紙帶可知兩個計數(shù)點之間有5個時間間隔，因此其時間為：；在勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，因此有：根據(jù)逐差法得：要驗證牛

50、頓第二定律，需要研究外力F，加速度a，質(zhì)量m三者之間的關系，所以還需要天平測量出小車的總質(zhì)量考點：驗證牛頓第二定律【答案】（1）CD (2) 1.0 （3）C【解析】試題分析：（1）平衡摩擦力，假設木板傾角為，則有：，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A錯誤；實驗時應先接通電源后釋放小車，故B錯誤；讓小車的質(zhì)量遠遠大于鉤碼的質(zhì)量，因為：實際上繩子的拉力，故應該是，而當不再遠遠小于時，隨的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C正確；，所以：，當F一定時，a與成正比，故D正確（2）計數(shù)點間的時間間隔，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由可得小車的加速度（3）隨著力F的增大，即砝碼和小盤總質(zhì)量的增大，不再滿足砝

51、碼和小盤的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故C正確考點：“驗證牛頓第二定律”的實驗22BD；BCD【解析】試題分析：“驗證力的平行四邊形定則”使用刻度尺，彈簧秤；“驗證牛頓第二定律”使用天平，打點計時器；“驗證機械能守恒定律” 根據(jù)，使用打點計時器測速度，而兩邊物體的質(zhì)量消去，因此不必須用天平測出下落物體的質(zhì)量；“探究動能定理”根據(jù)用天平測質(zhì)量m，再使用打點計時器測速度?？键c：驗證力的平行四邊形定則；驗證牛頓第二定律；驗證機械能守恒定律；探究動能定理23D【解析】試題分析：根據(jù)平均速度=，任意兩點間的距離可以測出，而根據(jù)點數(shù)可以求出時間，因此任意兩點間的平均速度可求，A正確；在

52、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，細線稍長為了較準確的畫出力的方向，而使彈簧測力計與木板平面平行，為了讓拉力在與木板平行，而保證彈簧的軸線與細繩在同一直線使力不偏差，B正確；在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，根據(jù)，研究對象就是小車，當計算小車質(zhì)量與加速度關系時，必須要用天平測出運動小車的總質(zhì)量，C正確；在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，根據(jù)，兩邊物體的質(zhì)量消去，因此不必須用天平測出下落物體的質(zhì)量，D錯誤，因此選D考點：力學實驗原理24（1）平衡摩擦力；保護運動的小車，不使其落地（2）5.4×10-1 (5.3×10-1 5.5×10-1均可)；1.1【解析】試題分析：（1）在做探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗時，為了使細繩的拉力是小車的合外力，故需要平衡摩擦力，故其中一端需要固定一個的墊片，來平衡摩擦力，橡膠皮套的作用是保護運動的小車，不使其落地。（2）m/s，加速度=1.1 m/s2考點：加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗【答案】（1）該同學的操作不正確 ；（2）C【解析】試題分析：（1）不正確，應給小車一初速度，小車能勻速下滑；（2）如果這位同學先如（1）中的操作，導致平衡摩擦