2020年高考物理《力学实验综合一（必修一）》专项练习及答案解析

1、高考物理高考物理力学实验综合一（必修一）力学实验综合一（必修一）专项练习专项练习 1.（2019 全国 1）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸 带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带上标出的每两个相 邻点之间还有 4 个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是 点，在打出C点 时物块的速度大小为 m/s（保留 3 位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 m/s 2（保留 2 位有效 数字）。 【答案】 ： (1). A (2). 0.233 (3). 0.75 【解析】 从图像观察可知从点

2、 A 到点 E 纸袋的上各点的间距逐渐增大， 根据题意物体的运动为匀加速运动， 所以 A 点是最先打下的点； 根据运动学相关知识可知中间时刻的瞬时速度等于物体的平均速度，C 点是 BD 段的中间时刻，所以只需求 得 BD 段的平均速度即为 C 点的瞬时速度得；sm T x vv BD BDc /0.233 1 . 02 10)20. 185. 5( 2 2 设 AB 为 1 S、BC 为 2 S、CD 为 3 S、DE 为 4 S根据逐差法可知物块下滑的加速度： 22 2 2413 /75. 010 01. 04 )97. 145. 3()20. 170. 2( 4 )()( sm T sss

3、s a 2.（2019 全国 2）如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、 长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率 50 Hz 的交流电源，纸带等。回答下列问题： （1）铁块与木板间动摩擦因数= （用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度 a表示） （2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角使=30。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从 静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个 相邻的计数点间还有 4 个点未画出）。重力加速度为 9.8 m/s 2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为

4、 （结果保留 2 位小数）。 【答案】 (1). sin cos ga g (2). 0.35 【解析】 ：对铁块受力分析结合牛二定律得：) 1.(cossinmamgmg 可求得解得： )2.( cos sin g ag ，所以只需求得铁块运动的加速度大小即可求得摩擦因素； 分别假设第一个计数点与第二个计数点的间距为 S1 第二个计数点与第三个计数点的间距为 S2 依次类推第 六个计数点与第 7 个计数点之间的间距 S7，结合公式法可求得物体的加速度： 2 2 17 /97. 1 01. 06 )00. 582.16( 6)( sm T ss nm ss a nm 代入 2 式得： 35.

5、0 2 3 8 . 9 97. 1 2 1 9.8 3.某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。 实验步骤如下： A安装好实验器材 B让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带， 从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点 C测出x1、x2、x3 结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务。 (1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外， 在下列仪器和器材中，必须使用的有_(填选项代号)。 A电压合适的 50 Hz 交流电源 B电压可调的直流电源 C停表 D刻度尺

6、 E天平 F重锤 G弹簧测力计 (2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是_，已知打点计 时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是 _。 (3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计 时器打点的时间间隔是t，则小车的加速度a的表达式为 _。 【答案】 ： (1)AD (2)x2x1x3x2 x2x3 10t (3) x4x5x6x1x2x3 225t 2 【解析】 ：(1)打点计时器应使用交流电源，测量位移需用到刻度尺，故应选 A、D。 (2)如果小车做匀加速直线运动，则连续相等时间内的

7、位移之差为恒量，故x2x1x3x2；根据匀变速 直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vnx nxn1 2T ，故vcx 2x3 10t 。 (3)根据x4x1x5x2x6x33aT 2(T 为相邻两计数点之间的时间间隔，且T5t)，求出a1x 4x1 3T 2，a2 x 5x2 3T 2，a3x 6x3 3T 2，则aa 1a2a3 3 x4x5x6x1x2x3 225t 2 4.(2016天津理综)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中，必要的措施是_。 A细线必须与长木板平行 B先接通电源再释放小车 C小车的质量远大于钩码的质量 D平衡小车与长木板

8、间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每 相邻两个计数点间还有 4 个点，图中未画出)。x13.59 cm，x24.41 cm，x35.19 cm，x45.97 cm，x5 6.78 cm，x67.64 cm。则小车的加速度a_m/s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打 B点时小车的速度vB_m/s。(结果均保留两位有效数字) 【答案】 ： (1)AB (2)0.80 0.40 【解析】 ： (1)若细线与长木板不平行，随着小车逐渐靠近滑轮，细线与水平方向的夹角增大，小车所受 合力随之变化，因此小车的加速度

9、发生变化，即小车不做匀变速直线运动，故细线必须与长木板平行，A 选 项必要。先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放小车，点迹按匀变速运动规律显现在纸带上；若先 释放小车再接通电源，则开始阶段点迹不规律，误差较大，故 B 项必要。该实验研究小车的匀变速直线运 动，与小车所受到的合力及合力大小的计算无关，故 C、D 项不必要。 (2)交流电的频率为f50 Hz，相邻两计数点间的时间间隔t0.1 s，由逐差法可求小车的加速度。 a x6x5x4x3x2x1 3t 2 20.3913.1910 2 910 2 m/s 20.80 m/s2 vBx 1x2 2t 3.594.4110 2 20.1 m

10、/s0.40 m/s。 5.(2017全国卷22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。 使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 实验步骤如下： 如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置， 令滑块从斜面上方由静止开始下滑； 当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t； 用x表示挡光片沿运动方向的长度如图(b)所示，v表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均 速度大小，求出v； 将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复

11、步骤 ； 多次重复步骤； 利用实验中得到的数据作出vt图，如图(c)所示。 完成下列填空： (1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA、 a和t的关系式为v_。 (2)由图(c)可求得，vA_cm/s，a_cm/s 2。(结果保留 3 位有效数字) 【答案】 ： (1)vAa 2t (2)52.1 16.3 【解析】 ： (1)v是t时间内中间时刻t 2 的瞬时速度，vA为t时间内的初速度，根据速度公式得v vAat 2 vAa 2t。 (2)由vvAa 2t，可知，图(c)中图线与 v轴的交点为vA，图线的斜率为a 2。将图线延长可知，

12、v A52.1 cm/s，在图线上选取较远的两点，求得斜率a 2 53.3452.4 15035.010 3cm/s 28.17 cm/s2，即 a16.3 cm/s 2。 6.(2017全国卷22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。 实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运 动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置。(已知滴水 计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是_(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

13、 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 _m/s，加速度大小为_m/s 2。(结果均保留 2 位有效数字) 【答案】 ： (1)从右向左 (2)0.19 0.037 【解析】 ： (1)小车运动时由于摩擦力的作用，速度逐渐减小，滴水计时器滴下水滴的间距逐渐变小，因 此小车从右向左运动。 (2)滴水的时间间隔T30 45 s0.67 s 小车运动到A点位置时的瞬时速度 vAx nxn1 2T 1171330.001 20.67 m/s0.19 m/s 根据逐差法，共有 5 组数据，舍去中间的一组数据，则加速度 ax 4x5x1x2

14、6T 2 100831501330.001 60.67 2m/s 2 0.037 m/s 2 因此加速度的大小为 0.037 m/s 2。 7如图所示中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器。光电计时器像打点计时器一样， 也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置， 当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小 车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个 U 形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为L5 mm，将此 U 形遮光板装在小车上，让小车做匀变速直线运动通过静止的光电计时器，实

15、验时测得两次遮光时间分别为 t10.10 s，t20.05 s，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t1 s，则： (1)图乙是_(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是_(选填“交流 46 V” 或“交流 220 V”)。 (2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为_m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为 _m/s。 (3)小车做加速直线运动的加速度大小为_m/s 2。 【答案】 ： (1)电火花 交流 220 V (2)0.05 0.10 (3)0.05 【解析】 ： (1)图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流 220 V。 (2)第一个遮光片通过光电门的平均速

16、度大小为v1 L t10.05 m/s；第二个遮光片通过光电门的平均速度 大小为v2 L t20.10 m/s。 (3)根据加速度定义式可得滑块的加速度av 2v1 t 0.05 m/s 2。 8.(2015新课标全国22)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点 计时器所用电源的频率为 50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连 续点之间的距离。 (1)物块下滑时的加速度a_m/s 2，打 C点时物块的速度v_m/s； (2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是_(填选项代号)。 A物块的质量 B斜面

17、的高度 C斜面的倾角 【答案】 ： (1)3.25 1.79 (2)C 【解析】 ： (1)根据纸带数据可知，加速度a xCDxDExABxBC 4T 23.25 m/s 2；打 C点时物块的速 度vCx BD 2T1.79 m/s。 (2)由牛顿第二定律得加速度agsin gcos ，所以要求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜 面的倾角。 9(2019河南联考)某实验小组为测量当地的重力加速度，设计了如下实验： 如图所示，把两个完全相同的光电门A和B安放在粗糙的水平导轨上，用导轨标尺量出两光电门之 间的距离x； 滑块上安装一宽度为d的遮光板， 滑块以初速度v0沿水平导轨匀减速地先后通过两个

18、光电门A和B， 配套 的数字毫秒计记录了通过A光电门的时间为t1，通过B光电门的时间为t2； 回答下列问题： (1)计算出通过光电门A的瞬时速度为_(用所给字母表示)； (2)利用题目已知的数据，请用字母表示出滑块的加速度大小为_； (3)若已知滑块与水平粗糙导轨间的动摩擦因数为，则实验小组所在地的重力加速度为_。 【答案】 ： (1) d t1 (2) t 2 2t 2 1d 2 2t 2 1t 2 2x (3) t 2 2t 2 1d 2 2t 2 2t 2 1x 【解析】 ： (1)滑块通过光电门A的瞬时速度近似等于滑块通过光电门A的平均速度，即vA d t1，同理滑 块通过光电门B的瞬

19、时速度vB d t2。 (2)滑块沿水平导轨做匀减速运动， 设滑块的加速度大小为a， 则有v 2 Av 2 B2ax， 解得a t 2 2t 2 1d 2 2t 2 1t 2 2x 。 (3)根据牛顿第二定律，有mgma，解得g a t 2 2t 2 1d 2 2t 2 2t 2 1x 。 10.(2017全国卷22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴， 纵轴为y轴， 最小刻度表示 1 mm)的纸贴在桌面上， 如图(a)所示。 将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位 于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。 (1)用一只测力计将橡皮筋的P

20、端沿y轴从A点拉至坐标原点O。此时拉力F的大小可由测力计读出。测力 计的示数如图(b)所示，F的大小为_N。 (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点。此 时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向， 由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N 和F25.6 N。 ()用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边 形定则画出它们的合力F合； ()F合的大小为_N，F合与拉力F的夹角的正切值为_。 若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，

21、 则该实验验证了力的平行四边形定则。 【答案】 ： (1)4.0 (2)()如图所示 ()4.0 0.05 【解析】 ： (1)由题给测力计示数可知，读数为 4.0 N。 (2)作图，F2长度为 28 mm，F1长度为 21 mm，平行四边形如图，量出合力长度约为 20 mm，大小代表 4.0 N， 量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在y轴上投影长度，其比值就是F合与拉力F的夹角的正切值。 11.某同学利用如图 1 所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，如果钩码的个数N1 3，N24，N35 一定，光滑的滑轮A固定，光滑的滑轮B与A等高且可沿水平方向移动，移动到某一位 置平

22、衡后，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，回答下列问题： (1)实验中OA、OB与水平方向的夹角、的值是_。 A30，60 B60，60 C37，53 D45，45 (2)在作图时，你认为图 2 中_是正确的。(填“A”或“B”) (3)如图 3 甲中O为轻绳的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现 将图甲中右侧滑轮的端点B沿虚线稍稍上移一些，图乙中的端点B沿虚线稍稍上移一些，图乙中的绳长不 变，则关于角和OB绳的张力F的变化情况，下列说法正确的是_。 A甲、乙图中的角均增大，F均不变 B甲、乙图中的角均不变，F均不变 C甲图中角增大，乙图中角不变，张力F均

23、不变 D甲图中角减小、F不变，乙图中角增大，F减小 【答案】 ： (1)C (2)A (3)B 【解析】 ：(1)因钩码的个数N13，N24，N35，平衡后O点所受三个力必构成一个封闭的直角三角形， OA与水平方向的夹角为 37，OB与水平方向的夹角为 53，选项 C 正确。 (2)因为在实际实验中F3的方向是竖直向下的，所以 A 正确。 (3)图甲中，根据钩码个数可知，O点所受的三个力正好构成直角三角形，若端点B沿虚线稍稍上移一些， 三力大小不变，根据力的合成法则可知，夹角不变。图乙中，因滑轮光滑，则绳OA、OB的力总是相等的， 因此合力平分OA、OB绳的夹角，即使稍上移，绳子张力大小仍不变

24、，根据力的合成法则可知，角不变。 故 B 正确。 12.(2019山西太原模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，实验小组找到一根橡皮筋和一个弹簧 测力计，他们进行了如下操作，请将实验操作和处理补充完整。 (1)用刻度尺测量橡皮筋的自然长度L20 cm； (2)将橡皮筋一端固定在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉橡皮筋的另一端，测量橡皮筋的长度，记录 测力计的示数，分析数据，得出结论：橡皮筋的弹力与其伸长量成正比，且比例系数为k0.10 N/cm； (3)将橡皮筋的两端固定在水平面上的A、B两点，A、B两点间距为 20 cm； (4)将弹簧测力计挂在橡皮筋的中点，用手在水平面内沿竖直方向拉

25、弹簧测力计，稳定后如图甲所示，测得 橡皮筋的总长度为 40 cm。弹簧测力计的示数如图乙所示，则读数为F_N； (5)根据上述数据可求得橡皮筋此时的弹力FT_N； (6)在图甲中根据给出的标度，作出橡皮筋对挂钩拉力的合力F的图示； (7)比较F与_(填物理量的符号)的大小是否相等、方向是否相同，即可得出实验结论。 【答案】 ： (4)3.50(3.493.51) (5)2.00(2 或 2.0) (7)F 【解析】 ：(4)由题图乙可知弹簧测力计读数为 3.50 N。 (5)橡皮筋长度的变化量为x40 cm20 cm20 cm，所以弹力FTkx2.00 N。 (7)理论上橡皮筋对挂钩拉力的合力

26、与弹簧测力计中弹簧的拉力等大反向，所以要比较F与F的大小是否 相等、方向是否相同。 13(2019烟台模拟)小白用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”其部分实验操作如下。 (1)请完成下列相关内容： a在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O。 b卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、 BO的方向及两弹簧测力计相应的读数。图乙中B弹簧测力计的读数为_N。 c小白在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请你用作图工具在图丙中坐标纸上作 出FA、FB的合力F。 d已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示。 e最后

27、观察比较F和F，得出结论。 (2)本实验采用的科学方法是_。 A理想实验法 B控制变量法 C等效替代法 D建立物理模型法 【答案】 ： (1)11.40 见解析 (2)C 【解析】 ： (1)b.由图示测量可知，其分度值为 0.1 N，其示数为 11.40 N； c根据平行四边形定则作出合力，如图所示： (2)实验时要求把细绳套的结点拉到同一位置，使力的作用效果相等，本实验应用了等效替代法，故选项 C 正确。 14.(2018昆明市教学质量检测)某学生实验小组设计了一个“验证力的平行四边形定则”的实验，装置如 图甲，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑

28、轮，两根 细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O下方悬挂钩码，力传感器 1、2 的示数分别 为F1，F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均 为 100 克，取g9.8 m/s 2。 (1)关于实验，下列说法正确的是_。 A实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内 B每次实验都必须保证结点位于O点 C实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向 D实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力 (2)根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2，请你作图得到F1、F2的合力 F(

29、只 作 图 ， 不 求 大 小 ) ， 并 写 出 该 合 力 不 完 全 竖 直 的 一 种 可 能 原 因 _。 【答案】 ： (1)AC (2)如答图所示 定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等(回答出一项合理答案即可) 【解析】 ： （1）实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力等于细线中的拉力，选项 A 正确；该装置每次实验不需要保证结点位于O点，选项 B 错误；实验时需要记录钩码数量、两力传感器的 示数和三细绳的方向，选项 C 正确；悬挂于O点钩码的总重力可以根据钩码的质量得出，不需要力传感器 测量，选项 D 错误。 (2)利用平行四边形定则作出F1和F2的合力F。该合力

30、方向不完全在竖直方向的可能原因是定滑轮有摩擦、 木板未竖直放置等。 15.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电源，打点的时间 间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体 的加速度与其质量间的关系” 。 甲 (1)完成下列实验步骤中的填空： 平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出 一系列_的点。 按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 按住小车，

31、改变小车中砝码的质量，重复步骤。 在每条纸带上清晰的部分，每 5 个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距x1、x2、。求出与不同 m相对应的加速度a。 以砝码的质量m为横坐标，1 a为纵坐标，在坐标纸上作出 1 a m 关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量 成反比，则1 a与 m应成_(填“线性”或“非线性”)关系。 (2)完成下列填空： ()本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块 的质量之和应满足的条件是_ ()设纸带上三个相邻计数点的间距为x1、x2和x3。a可用x1、x3和t表示为a_。图乙为 用米尺测量某一纸带上的x1、x3的情况，由

32、图可读出x1_mm，x3_mm，由此求得加速度的 大小a_m/s 2。 ()图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小 车受到的拉力为_，小车的质量为_。 【答案】 ： (1)等间距 线性 【解析】 ： (1)小车所受的阻力平衡后，小车做匀速直线运动，打点计时器打出的点间距相等。 若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则F(m0m)a，1 a 1 F(m 0m)m 0 F 1 Fm，小车质量 m0及拉力F一 定。由数学知识可知1 a与 m应成线性关系。 (2)()对小吊盘及物块， 由牛顿第二定律可得：mgFTma； 对小车同理：FTMa， 两式联立

33、可得FT M Mm mg， 故只有Mm时，FTmg，小车所受的拉力近似不变。 ()由匀变速直线运动中，等时间间隔位移关系特点，可知：x3x12a(5t) 2 得a x3x1 25t 2 47.324.210 3 20.1 2 m/s 21.16 m/s2 ()设小车质量为m0，则由牛顿第二定律可得F(m0m)a，即1 a m0 F m F 由图象可以看出m 0 Fb k1 F 由可解得：F1 k，m 0b k。 (2)()远小于小车和砝码的总质量 () x3x1 25t 2 24.2(23.924.5 均对) 47.3(47.047.6 均对) 1.16(1.131.19 均对) ()1 k

34、b k 16.某实验小组利用下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“近似等于”) (3)乙两同学在同一实验室，各取一套装置放在水平桌面上，木

35、块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况 下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到如图中甲、乙两条直线。设甲、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甲、乙，由图可知，m甲_m乙，甲_乙。 (选填“大于” “小于”或“等于”) 【答案】 ： (1)AD (2)远小于 (3)小于 大于 【解析】 ： (1)在探究加速度与力、质量的关系的实验中，平衡摩擦力时木板不通过定滑轮挂砝码桶，而 要挂纸带，并且改变质量时不需要重新平衡摩擦力；在实验时应先接通电源再放开木块，故选项 A、D 均正 确，B、C 均错误。 (2)选木块(M)、砝码桶及桶内的砝码(m)为研究对象， 则

36、mg(Mm)a 选砝码桶及桶内的砝码为研究对象 则mgFTma 联立得：FTmg m 2g Mm 要使FTmg需要 m 2g Mm接近于 0 即 Mm (3)对木块由牛顿第二定律得： Fmgma 即a1 mFg。 由上式与题图结合可知： 1 m甲 1 m乙， 甲g乙g。 即：m甲乙 17.在用 DIS 研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图(a)所示的实验装置，重物通过滑轮用 细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器(发射器)随小车一起沿水平 轨道运动， 位移传感器(接收器)固定在轨道一端， 实验中力传感器的拉力为F， 保持小车包括位移传感器(发 射器)的

37、质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图(b)所示。 (1)小车与轨道的滑动摩擦力Ff_N。 (2)从图象中分析，小车包括位移传感器(发射器)的质量为_kg。 (3)该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角调整到 tan _。 【答案】(1)0.67 (2)0.67 (3)0.1 【解析】 ： (1)根据图象可知，当F0.67 N 时，小车开始有加速度，则Ff0.67 N， (2)根据牛顿第二定律aFF f M 1 MF Ff M， 则 a F图象的斜率表示小车包括位移传感器(发射器)质量的倒 数，则：M1 k 4.02.0 5.02.0 kg 2 3 kg0

38、.67 kg。 (3)为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力， 则有： Mgsin Mgcos 解得：tan ， 根据FfMg得： 0.67 2 310 0.1 所以 tan 0.1。 18.(2018江西重点一模)如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计 时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质力传感器能显示 挂钩处所受的拉力。 (1)在探究质量一定时、加速度与合外力的关系时，要使力的传感器的示数等于小车所受合外力，必须进行 的操作是_。然后保证小车的质量不变，多次向沙桶里加沙，测得多组a和F的值，画 出的a F图象是_

39、。 (2)在探究合外力一定时、加速度与质量的关系时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止 开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描 点作出图线。下列能直观得出合外力一定时，加速度与质量成反比的图线是_。 【答案】 ： (1)平衡摩擦力 C (2)C 【解析】 ： (1)小车与木板之间存在摩擦力，这样就不能用绳子的拉力代替合力，所以做实验首先必须要 平衡摩擦力。小车质量m0一定时，加速度与合外力F成正比，故 C 正确。 (2)小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x1 2at 2，所以加速度 a2x t 2，改变小车质量

40、m， 测得多组m、t的值，由于位移不变，所以a与t 2成反比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，正确的 图线是 C，故选 C。 19.(2015新课标全国22)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打 点计时器所用电源的频率为 50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个 连续点之间的距离。 (1)物块下滑时的加速度a_m/s 2，打 C点时物块的速度v_m/s； (2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是_(填选项代号)。 A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角 【答案】 ： (1)3.25 1.79

41、(2)C 【解析】 ： (1)根据纸带数据可知， 加速度a xCDxDExABxBC 4T 23.25 m/s 2； 打C点时物块的速度vCx BD 2T1.79 m/s。 (2)由牛顿第二定律得加速度agsin gcos ，所以要求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜 面的倾角。 20如图甲所示，某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置，装有定滑轮的长木板固 定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻 绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。 甲 (1)实验得到一条如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1

42、 s，由图中的数据可知，滑块运 动的加速度大小是_m/s 2。(计算结果保留两位有效数字) 乙 (2)读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验。以弹簧测 力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线，如图丙所示。 已知滑块和动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦。则滑块和木板之间的动摩擦 因数_。 丙 【答案】 ： (1)2.4 (2)2b mg 【解析】 ：(1)加速度ax BDxOB 4T 20.1920.096 1 40.01 m/s 2 2.4 m/s 2 (2)滑块受到的拉力FT为弹簧测力计示数的两倍，即： FT2F 滑块受到的摩擦力为：Ffmg 由牛顿第二定律可得：FTFfma 解得力F与加速度a的函数关系式为：Fm 2a mg 2 由图象所给信息可得图象截距为： bmg 2 解得：2b mg。