2022屆高三物理一輪復(fù)習(xí)：牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)題

牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)題

1.在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)作了如圖甲

所示的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力。

ams':

丙

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是;

A.必須用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量

B.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放下車，打出一條紙袋，同時

記錄拉力傳感器的示數(shù)

C.選用電磁打點(diǎn)計(jì)時器比選用電火花計(jì)時器實(shí)驗(yàn)誤差小

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率

為50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車

運(yùn)動的加速度大小是m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；

(3)由實(shí)驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)尸的關(guān)系如圖并所示，

則小車與軌道的滑動摩擦力月=N：

(4)小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨

近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為m/s2(g取

10m/s2)o

2.為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)

裝置。其中"為帶滑輪的小車的質(zhì)量,加為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計(jì)）

甲

（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是—o

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時

記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶

E.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量加遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量〃

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)

沒有畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可

求出小車的加速度為—m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

單位:cm

產(chǎn)了手升2.3,3T3.81

0123456

乙

（3）以彈簧測力計(jì)的示數(shù)月為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-尸圖象

是一條直線（如圖丙所示），圖線與橫軸的夾角為〃，求得圖線的斜率為上

則小車的質(zhì)量為。

2

3.為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖

所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中"為帶小滑輪的小車的質(zhì)量，加為砂和砂桶的質(zhì)量，

面為小滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。

Z紙帶

呵7產(chǎn)1\打饕時卷

□□

(1)實(shí)驗(yàn)時，不需要進(jìn)行的操作是O

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量R遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量"

(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒

有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出

小車的加速度為m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)Q為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-尸

圖像是一條直線，用量角器測得圖線與橫坐標(biāo)的夾角為。，求得圖線的斜率

為k,則小車的質(zhì)量為o

(4)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖所示的。-尸圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時存在

的問題是秒

0

3

4.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。

圖中A為滑塊，B為裝有祛碼的小盤，C為放置在水平桌面上一端帶有定滑

輪的長木板，滑塊通過紙帶與電磁打點(diǎn)計(jì)時器（未畫出）相連。

a/(m-s-2)

（1）小組成員先用彈簧測力計(jì)測量滑塊的重力（如圖乙）。由圖可知滑塊的重

力G）=No

（2）小組成員接著將滑塊與祛碼盤用細(xì)繩連接，將細(xì)繩掛在滑輪上，使滑輪

和滑塊間的細(xì)繩處于水平然后在祛碼盤中添加祛碼。在規(guī)范操作的情況下。

得到了滑塊加速度a與祛碼盤及祛碼總重力少的關(guān)系。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪在a

一尸圖象中，得到一條實(shí)驗(yàn)圖線如圖丙所示。該圖線與橫軸的交點(diǎn)數(shù)值

6=0.87N,據(jù)此可計(jì)算出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃=（保留

2位有效數(shù)字）

⑶圖丙中圖線前面近似直線，此直線的斜率k（保留2位有效

數(shù)字）

5.用如圖甲所示的裝置探究加速度a與力廠的關(guān)系，帶滑輪的長木板水平

放置，彈簧測力計(jì)固定在墻上。

器

（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作是（填選項(xiàng)前的字母）。

A.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，根據(jù)

紙帶的數(shù)據(jù)求出加速度a,同時記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸

B.改變小車的質(zhì)量，打出幾條紙帶

C.用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

4

(2)若要把小車所受拉力視為小車所受的合力，在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)操作之前，

首先應(yīng)該完成的實(shí)驗(yàn)步驟是o

⑶若彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F,則F(填“大于”“等于”或“小于”)

mg(加為砂和桶的總質(zhì)量)。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了如圖乙所示的a-6圖像，測得斜率為A,則小車的

質(zhì)量為o

6.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

(1)下列做法正確的是_____(選填字母代號)；

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行

B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有祛碼的祛碼桶

通過定滑輪拴在木塊上

C.實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源

D.通過增減木塊上的祛碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

(2)為使祛碼桶及桶內(nèi)祛碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉

力，應(yīng)滿足的條件是祛碼桶及桶內(nèi)祛碼的總質(zhì)量_____木塊和木塊上祛碼的

總質(zhì)量；(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于")

⑶實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)的紙帶如圖乙所示，取4到G共7個計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知

相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為7,測得切間距離為4穿間距離為孫則打

點(diǎn)計(jì)時器打下。點(diǎn)時小車的速度大小為，小車加速度大小為o

5

7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在

一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)

繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN.

PQ,并測出間距&開始時讓木板置于物，處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板

剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)6，以此表示滑動摩擦力的大小。再

將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)￡,然后釋

放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到溝處的時間上則：

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a=o

(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)月的關(guān)系。

(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(diǎn)是一

A.可以改變滑動摩擦力的大小

B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C.可以比較精確地測出滑動摩擦力的大小

D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

8.在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)備有器材：A.帶有定滑輪的長木板；B.電磁打點(diǎn)計(jì)時器、低壓交流電

源、紙帶；細(xì)繩、小車祛碼；D.裝有細(xì)砂的砂桶；E.墊片；F.毫米刻度

尺，還缺少的一件器材是；

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的一條紙帶，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為7；B、。間

距應(yīng)和〃、后間距司已測出，利用這兩段間距計(jì)算小車加速度a的表達(dá)式為

(ABCQE1

6

(4)同學(xué)乙根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖2所示圖線，從圖線可知同學(xué)乙操作過

程中可能。

9.如圖所示，甲是探究小車加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，長木板置于水平

桌面上，一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感

器可顯示繩中拉力少的大小，改變砂桶中砂的質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

打點(diǎn)計(jì)時器

(1)下列操作或說法正確的是—

A.本實(shí)驗(yàn)需要測出砂和砂桶的總質(zhì)量

B.先接通電源，再釋放小車，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)

C.本實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未標(biāo)出。電源的頻率為50Hz,

則小車的加速度大小為m/s2

⑶以拉力傳感器的示數(shù)月為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，作出a—尸圖線，

求出其斜率為4,則小車的質(zhì)量為o

7

10.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置。

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是；

A.控制變量法B.假設(shè)法C.理想實(shí)驗(yàn)法

(2)下列說法正確的是；

A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變拉力的大小

B.在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)該改變小車的質(zhì)量

C.在探究加速度a與質(zhì)量力的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作

出a——圖像

tn

D.當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于托盤和祛碼的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車

的拉力大小等于托盤和祛碼受到的總重力大小

⑶如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5

個連續(xù)點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3……那么相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間

間隔為0.1s,各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為毛=3.0cm、&=7.5cm、

2

13.5cm,則物體運(yùn)動的加速度為_____m/so(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

023

*1**■

產(chǎn)1.

11.圖甲是某同學(xué)探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖，請回答下

列問題：

單~位:ncm

甲乙

(1)平衡摩擦力時，該組同學(xué)先調(diào)節(jié)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板

平行。接下來正確的操作是o

A.長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時

器通電，調(diào)鉤碼個數(shù)，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車

8

是否做勻速運(yùn)動

B.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙

帶，撤去鉤碼，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車

是否做勻速運(yùn)動

C.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及鉤碼，輕推一下小車，

觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動

(2)圖乙是某次實(shí)驗(yàn)中從打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶中選出一條點(diǎn)跡比較清晰的

紙帶，每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔佇0.02s,若相

鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)記為/、B、C、D、E、F、G,它們到。點(diǎn)的距離已標(biāo)出，則小車的

2

加速度大小為a=m/so(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

⑶如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是49.5Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，

那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實(shí)際值偏(填“大”

或“小

丙

(4)在“探究加速度a與合力廠的關(guān)系”時，該組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了

加速度a與合力產(chǎn)的圖線如圖丙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線

不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因：o

(5)該同學(xué)在這個探究實(shí)驗(yàn)中采用的物理學(xué)思想方法為o

A.極限法B.比值法C.理想化模型法

D.控制變量法

9

12.（1）甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖（甲）、（乙）、（丙）所示的

實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證”當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的加速度與它所受的合力成正比”

這一物理規(guī)律。已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量為物重物的質(zhì)

量為加，試回答下列問題:

輕動滑輪…彈簧測力計(jì)

打點(diǎn)計(jì)時器小車細(xì)線定滑輪

1打點(diǎn)計(jì)時器小,車細(xì)?線

紙帶\公7

紙帶、

定滑輪

長木7板'

中巾

水平實(shí)驗(yàn)臺長木板

重物水平實(shí)驗(yàn)臺

重物

(甲)（乙）

打點(diǎn)計(jì)時器小車細(xì)線

紙帶一匚占

傳感器

長木板

水平實(shí)驗(yàn)臺重物

(W)

①甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組是

A.甲、乙、丙

B.甲、乙

C.甲、丙

②實(shí)驗(yàn)時，必須滿足遠(yuǎn)大于R”的實(shí)驗(yàn)小組是—o

③實(shí)驗(yàn)時，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的a-6圖線如

圖（?。┲蠥、B、C所示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線依次是o

（2）小明同學(xué)采用（乙）圖實(shí)驗(yàn)裝置探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系的實(shí)

驗(yàn)時，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)廠為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的夕?尸圖

像是圖線如圖（?。┲蠥為一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為明求得圖線

的斜率為k,則小車的質(zhì)量為o

A??2tan^B.---C.-D.k

tan0k

13.用圖（a）所示裝置研究加速度與外力的關(guān)系。小車質(zhì)量200g,每一個

鉤碼質(zhì)量50g,打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源電壓220V,頻率50Hz。調(diào)整木板

的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運(yùn)動并打出紙帶。

細(xì)繩掛〃個鉤碼，通過打出的紙帶計(jì)算得到對應(yīng)的加速度a,結(jié)果如下表。

細(xì)繩不可伸長，忽略定滑輪質(zhì)量。

10

細(xì)繩紙帶

圖（a）圖（b）

鉤碼個數(shù)012345678

加速度a/m,

01.953.2794.915.435.876.246.53

s2

回答下列問題：

⑴掛〃=3個鉤碼時得到的紙帶及測得的數(shù)據(jù)如圖（b）所示，A.B、aD、

6是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有4個點(diǎn)跡沒標(biāo)出，則小車運(yùn)動的加速度

大小是m/s2o（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）將表中數(shù)據(jù)在圖（c）所示的w〃坐標(biāo)系描點(diǎn)，做出a與〃的關(guān)系圖線

（3）由（2）所得圖線，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：小車加速度大小與鉤碼的重力

。（選填“是”或“不是"）線性關(guān)系。其原因是（填序號）。

A.調(diào)整木板傾角過大

B.小車的加速度與其所受的合外力不成正比

C.鉤碼個數(shù)增加，系統(tǒng)的質(zhì)量也增加

D.鉤碼個數(shù)增加，系統(tǒng)的質(zhì)量不變

（4）將長木板平放，在小車前端固定一力傳感器（傳感器質(zhì)量忽略不計(jì)），測

量細(xì)繩對傳感器與小車的拉力凡細(xì)繩掛不同個數(shù)的鉤碼，得到小車運(yùn)動過

程中加速度a與拉力b之間的關(guān)系圖線,圖（d）中正確的是o（填序

號）

11

參考答案

1.B2.401.04.9

【詳解】

（1）[1]A.實(shí)驗(yàn)用力傳感器來測細(xì)線中的拉力，不需要再測量沙和沙桶的質(zhì)量，故A錯誤；

B.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放下車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器

的示數(shù)，故B正確：

C.選用電火花計(jì)時器比選用電磁打點(diǎn)計(jì)時器實(shí)驗(yàn)誤差小，故C錯誤；

D.實(shí)驗(yàn)用力傳感器來測細(xì)線中的拉力，不用沙和沙桶的總質(zhì)量作為細(xì)線中的拉力了?因此

不需要沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D錯誤。

故選B?

（2）⑵根據(jù)8=472可得

XHD-XOK

尤°。*82.40m/s2

4T24T2

（3）⑶根據(jù)牛頓第二定律

2F-Pma

由圖像可知，。=0時，F(xiàn)=0.5N,解得

=1.0N

（4）[4]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知小車的加速度是砂和砂桶加速度的g,而砂和砂桶的加速度最大

為重力加速度，即可判斷小車的加速度趨近值為

I,

a=—2=4.9m/s-

2

2.BCD1.3

2

k

【詳解】

（1）[1]A.砂和砂桶的質(zhì)量不需測量，因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)可以直接測出拉力的大小，故A錯

誤；

B.摩擦力會產(chǎn)生較明顯的系統(tǒng)誤差，所以平衡摩擦力是必須的，故B正確；

C.先接通電源，再釋放小車，是使用打點(diǎn)計(jì)時器的正確做法，故C正確；

12

D.實(shí)驗(yàn)中要探究加速度和力的關(guān)系，需要改變力的大小來探究加速度如何變化，所以要改

變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶，故D正確；

E.本實(shí)驗(yàn)中的拉力可由彈簧測力計(jì)直接讀出，所以不需要考慮砂和砂桶的質(zhì)量問題，故E

錯誤。

故選BCD?

(2)[2]加速度

_($34+.§45+$56)—(s0l+S12+$23)_(9.9—5.6)xl0m_,2

ci=z=z—i.□m/s

(3T)一(3x3x0.02s)-

(3)[3]使小車產(chǎn)生加速度的力是彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸的2倍，根據(jù)圖乙得

Ma

a=kF=k

~T

解得小車的質(zhì)量

M=-

k

3.AD2.00C未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【詳解】

(1)[1]本題拉力可以由彈簧測力計(jì)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(yuǎn)小于車的總質(zhì)量。

故選ADo

(2)[2]相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔

r=5x0.02s=0.1s

小車的加速度

X-X_(0.0710+0.0913+0.1109)-(0.011()+0.0309+0.0512)

36O3m/s*2=2.00m/s2

(37)2—03x0.3

(3)[3]由牛頓第二定律得

2F=Ma

則

2.

a=——F

M

設(shè)小車質(zhì)量加，。-圖像的斜率

13

2

k

ma+m

則小車的質(zhì)量

.2

m=--m0

故選C。

(4)[4]當(dāng)/不等于零,加速度a仍然為零,可知實(shí)驗(yàn)中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。

4.2.80(2.78-2.81)0.31(或0.32)2.7kg-1

【詳解】

由圖知，測力計(jì)的分度值為0.1N,所以其示數(shù)為2.80N；

(2)⑵設(shè)滑塊的質(zhì)量為祛碼盤和祛碼的總質(zhì)量為根，在滑塊加速運(yùn)動時，對系統(tǒng)有

F-=(.M+m)a

在圖像中，在a=0時，設(shè)此時祛碼盤和祛碼總質(zhì)量為機(jī)0,則用)=/%g且工

代入數(shù)據(jù)解得

fj.=0.31

⑶⑶將m看做m=m?+\m,則方程式可整理成

△mg

M+m0+Am

在時，M+m0+?M,方程式近似為

△mgAF

Cl——

M+M+

此時〃■廠的關(guān)系圖線是一直線，該直線斜率

k=----=-----------?2.7kg-1

AFM+m0

2

5.A平衡摩擦力小于-

K

【詳解】

打點(diǎn)計(jì)時器使用時，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與

力的關(guān)系，要記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)，A正確；要探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，就要改變小

14

車的質(zhì)量，這個實(shí)驗(yàn)是研究加速度隨尸變化關(guān)系，要保持小車質(zhì)量不變，B錯誤；拉力可以

由彈簧測力計(jì)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(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，C、D錯誤。

(2)⑵小車在運(yùn)動中要受到木板對小車的摩擦力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器間的摩擦力，要把小車

所受拉力視為小車所受的合力，就要先平衡摩擦力。

(3)[3]因?yàn)樯昂蜕巴坝屑铀俣龋约?xì)繩的拉力小于砂和砂桶的重力，即彈簧測力計(jì)的讀數(shù)

小于砂和砂桶的重力。

(4)圖對圖像來說，圖像的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，彈簧示數(shù)為凡則

2

2F-Ma>a=—F

M

故小車質(zhì)量為

x-2x

6.AD遠(yuǎn)小于2t

2TT-

【詳解】

(1)[1]A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合

力，A正確；

B.平衡摩擦力時，不要掛上裝有祛碼的祛碼桶，B錯誤；

C.實(shí)驗(yàn)時，先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源再放開木塊，C錯誤；

D.平衡摩擦力后，有

mgsin0=/jmgcos0

即

〃=tan3

與質(zhì)量無關(guān)，故通過增減木塊上的祛碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，D正確。

故選AD。

(2)[21設(shè)木塊質(zhì)量為對于木塊

F=Ma

設(shè)祛碼桶及桶內(nèi)祛碼質(zhì)量為m,對于祛碼桶及桶內(nèi)祛碼

15

mg-F—ma

解得

「Mm

F=--------g

M+m

當(dāng)相yM11寸，則

Fhmg

(3)[3]木塊做勻變速直線運(yùn)動，在極短時間內(nèi)的平均速度代替該點(diǎn)的瞬時速度，則

%2

v=—

"D2T

[4]根據(jù)

^x=aT2

加速度

一(々一內(nèi))-%4-2%

'7272

7.—CBC

【詳解】

木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)

12

x=vot+—at

得

,12

d=—at

2

解得

2d

a=T

即木板的加速度為

(2)[2]AB.由于摩擦力的存在，所以當(dāng)

木板才產(chǎn)生加速度，即圖線不過原點(diǎn)，與橫軸有交點(diǎn)，AB錯誤；

CD.據(jù)題意，木板受到的滑動摩擦力為線，對木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定

律應(yīng)有

16

F{-Fo=^M+m)a

聯(lián)立解得

1右玲

a=------f,-----------

m+Mm-\-M

其中根為礦泉水瓶的質(zhì)量,M為木板的質(zhì)量根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，當(dāng)相時,

—1—近似不變，即圖像的斜率不變，當(dāng)?shù)V泉水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后」一變小,

m+Mm+M

即圖像向下彎曲，C正確，D錯誤。

故選C。

(3)[3]A.木板與桌面間的正壓力以及動摩擦因數(shù)不變，所以加水的方法不改變滑動摩擦力的

大小，A錯誤；

BC.緩慢向瓶中加水，拉力是連續(xù)增大，而掛鉤碼時拉力不是連續(xù)增大的，所以可以更方

便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較精確地測出摩擦力的大小，BC正確；

D.由于加速度越大需要水的質(zhì)量越大，而水的質(zhì)量越大時圖象的斜率越小，實(shí)驗(yàn)的精確度

會越小，D錯誤。

故選BCo

8.天平上也0.020(0.018~0.022均可)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

2T2

【詳解】

(，1]本題要測量小車的質(zhì)量，則需要天平，所以還缺少的一件器材是天平。

(2)⑵根據(jù)逐差法得

2

x4-x2=2aT

解得

x-x

a=—4—2

2T2

(3)[3]根據(jù)牛頓第二定律可知

F

a=—

m

則F即為a—工圖象的斜率，所以砂和砂桶的總重力

m

240

〃2g=F=^N=0.20N

12

17

解得

0.20,八

m=—kg=0.020kg

(4)[4]由圖2可知，圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)F為某一值時，加速度為零，可知平衡摩擦力

不足或未平衡摩擦力。

2

9.B1.47

【詳解】

(1)[1]A.繩子的拉力可以通過拉力傳感器測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，故A

錯誤；

B.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一■條紙帶，同時記錄力傳感器的

示數(shù)，故B正確；

C.為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時應(yīng)當(dāng)

將穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶連在小車上，調(diào)整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶做勻速直線運(yùn)

動，同時要調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行，故C錯誤；

D.實(shí)驗(yàn)中拉力通過拉力傳感器測出，不需要滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D

錯誤。

故選D?

(2)⑵已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50Hz,則紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為

T=5x0.02s=0.1s

小車運(yùn)動的加速度大小為

8.72—4.312/21

a-------------xlOm/s=1.47m/s-

3x0.12

(3)[3]由于是用動滑輪與小車相連的，所以由牛頓第二定律有

2F2

a=——=r

MM

所以圖象斜率為

M

那么小車質(zhì)量為

M=-

k

18

10.ACD1.5

【詳解】

(1)口］該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法

故選A

(2)⑵A.該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關(guān)系，

在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持拉力的大小不變，故A錯誤；

B.在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)該保持小車的質(zhì)量不變，故B錯誤；

C.要直觀的反映兩個量之間的關(guān)系，可以通過作圖來解決.但是只有作出一條直線，才可

以直觀的反映兩個變量之間的關(guān)系.在探究加速度。與質(zhì)量〃，的關(guān)系時，為了直觀判斷二

者間的關(guān)系，應(yīng)作出圖象，故C正確；

m

D.以整體為研究對象有

mg=+

得

a=4-

m+M

以M為研究對象有繩子的拉力

F=Ma=--------me

m+M

顯然要有必有切+M=M,故有即只有膽時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力

大小等于盤和盤中祛碼的重力，故D正確。

故選CD

(3)⑶根據(jù)推論公式△］=〃〃得加速度大小為

X、-X,

a=———\——L=1.5m/s2

T2

11.B0.99大實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠D

【詳解】

(1)”］正確的操作是將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙

帶，撤去鉤碼，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動，

B正確，AC錯誤。

故選B。

(2)［2］每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔T=0.02s,則計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間

19

隔&=O.1S,對打出的紙帶由A到G的過程中，加速度為