高中物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律實(shí)驗(yàn)專題強(qiáng)化訓(xùn)練習(xí)題集【典題訓(xùn)練】1．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律，請回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問題：（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：A．交流電源、導(dǎo)線B．天平（含配套砝碼）C．秒表D．刻度尺其中不必要的器材是（填代號）。（2）打點(diǎn)計(jì)時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動情況。其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔T=0.02s，測得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點(diǎn)跡B時，小車運(yùn)動的速度vB=m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度a=m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點(diǎn)的原因是，圖線在末端彎曲的原因是。2．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置來研究牛頓第二定律的問題。（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，最好選用（填“電磁”或“電火花”）______式打點(diǎn)計(jì)時器，同時需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動下，小車拖著穿過計(jì)時器的紙帶時，能在紙帶上。（2）在____________條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力。（3）在此實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先接通計(jì)時器的電源，再放開紙帶，如圖是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為過程中的三個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，其中x1=42.05cm，x2=51.55cm，x3=62.00cm，則小車的加速度為a=m/s2。打B點(diǎn)時小車的速度為vB=m/s。(保留兩位有效數(shù)字)由以上結(jié)果分析在長木板的右端墊高時墊得______（一定過低、剛好、一定過高）。（4）在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時，由于沒有注意始終滿足（2）問的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的3．某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”實(shí)驗(yàn)：（1）甲同學(xué)在驗(yàn)證加速度和物體的質(zhì)量的關(guān)系時，控制物體所受合外力不變。①實(shí)驗(yàn)中，描a－1/m圖象而不描a－m圖象的理是。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到a－1/m圖象如圖甲所示，由此你得出的結(jié)論為。（2）乙同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變對小車的拉力，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a–F圖象如圖乙所示，圖象與a軸的截距的物理意義是；小車的質(zhì)量為kg。（保留兩位有效數(shù)字）4．如圖所示為“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。盤和重物的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。（1）實(shí)驗(yàn)中用盤和重物總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮?，?shí)驗(yàn)滿足的條件是：。（2）實(shí)驗(yàn)中為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是（填寫所選選項(xiàng)的序號）。A．將長木板水平放置，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)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動B．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，撤去盤和重物，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，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?，撤去紙帶以及盤和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動（3）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是。A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g（4）如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T，關(guān)于小車的加速度a的計(jì)算方法，產(chǎn)生誤差較小的算法是（）A．(x2-x1)/T2B．[(x2-x1)+(x3-x2)+(x4-x3)+(x5-x4)+(x6-x5)]/5T2C．(x6-x1)/5T2D．[(x6-x3)+(x5-x2)+(x4-x1)]/9T2（5）該實(shí)驗(yàn)小組以測得的加速度a為縱軸，盤和重物的總重力為F為橫軸，作出的圖象如圖中圖線1所示，發(fā)現(xiàn)圖象不過原點(diǎn)，懷疑在測量力時不準(zhǔn)確，他們將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細(xì)線拉小車的力F′，作a﹣F′圖如圖中圖線2所示，則圖象不過原點(diǎn)的原因是，對于圖象上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是。5．在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，小盤及小盤中砝碼的質(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(diǎn)計(jì)算得出。在利用打點(diǎn)計(jì)時器和小車做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，（1）下列說法中正確的是_____________。A．平衡摩擦力時，應(yīng)將小盤和小盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上B．連接小盤和小車的細(xì)繩應(yīng)與長木板保持平行C．平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動D．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車（2）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于小盤和小盤中砝碼的總重力。（3）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，保持小盤及小盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢驗(yàn)出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象。（4）如圖（a），甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是________。這樣的a－F圖線能否驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系。（5）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖線，如圖（b）所示，兩個同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的哪一個物理量取值不同，且大小關(guān)系如何？6．根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)完成下面的題目。（1）有關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理，下列說法正確的是_____________。A．應(yīng)使沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差B．可以用天平測出小桶和砂的總質(zhì)量m1及小車和砝碼的總質(zhì)量m2，根據(jù)公式a＝m1g／m2，求出小車的加速度C．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時采用描點(diǎn)法畫出圖象，是為了減小誤差D．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時采用作出a－1/M圖象，是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的a－F關(guān)系可用下圖中的哪個表示?_________（圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）（3）某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖所示安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開始做實(shí)驗(yàn)。他的裝置圖中，明顯的錯誤是（4）如圖所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm，xEF=5.91cm，xFG=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=____m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。7．如圖所示為“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器相連，打點(diǎn)計(jì)時器接50Hz交流電源。用天平測出小車的質(zhì)量為m1，小盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量m1應(yīng)遠(yuǎn)大于小盤(及砝碼)的質(zhì)量m2D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a－1/m1圖象（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a－F圖象如圖所示，可能是圖中的圖線________。(選填“甲”、“乙”、“丙”)（3）若該同學(xué)平衡好摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度，根據(jù)小車的加速度a與小盤及盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線來探究加速度與合外力的關(guān)系，此實(shí)驗(yàn)操作能不能探究加速度與合外力的關(guān)系并說明理由。8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（1）圖中的電源插頭應(yīng)插在_____________電源上，電源電壓為_____________伏；（2）實(shí)驗(yàn)前，要將帶有定滑輪的長木板另一端墊起，目的是_____________；（3）實(shí)驗(yàn)操作前，應(yīng)使小車_____________打點(diǎn)計(jì)時器，實(shí)驗(yàn)操作時，應(yīng)先后。（4）設(shè)砂桶和砂子的質(zhì)量為m0，小車質(zhì)量為m，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，它們質(zhì)量應(yīng)滿足m______m0；（5）電源的頻率為50Hz，圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）；（6）保持砂桶和砂子的質(zhì)量m0不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的1/m數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/ms-21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.671/mkg-14.003.453.032.502.001.411.000.60請?jiān)趫D給出的方格坐標(biāo)紙中畫出a－1/m圖線，并根據(jù)圖線得出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系是_____________；（7）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶和砂子的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線，如圖所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是_____________。9．某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按照圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶（含少量砂子）。B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動，且通過兩個光電門的時間相等。C．取下細(xì)繩和砂桶，測量砂子和砂桶的質(zhì)量m，并記下。D．保持長木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時顯示的時間。E．重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)B～D步驟。（1）若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為______。（忽略空氣阻力）（2）用游標(biāo)卡尺測得遮光片寬度d=______mm（3）若遮光片的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離為L，顯示的時間分別為t1、t2，則小車的加速度a=______（4）有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是______A．砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量C．平衡摩擦力時要取下細(xì)繩和砂桶D．平衡摩擦力時不能取下細(xì)繩和砂桶10．如圖(a)為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。（1）平衡小車所受的阻力的操作：取下，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通電火花打點(diǎn)計(jì)時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動。如果打出的紙帶如圖(b)所示，則應(yīng)

（填減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡為止。（2）圖(c)為研究在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系時所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．【鞏固提高】1．在“探究物體合外力一定時，加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖a所示，細(xì)線的一端系在小車上，細(xì)線跨過滑輪，另一端系一小砂桶，實(shí)驗(yàn)時，保持

的質(zhì)量不變，改變

的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時得到一條紙帶，如圖b所示，取A為測量原點(diǎn)xA=0.0cm，B、D、F各點(diǎn)的測量坐標(biāo)分別為xB=4.1cm，xD=12.9cm，xF=22.5cm。C、E點(diǎn)坐標(biāo)沒有測量。已知打點(diǎn)計(jì)時器每0.02s打一個點(diǎn)，則打點(diǎn)計(jì)時器記錄E點(diǎn)時小車的速度vE=

m/s，小車運(yùn)動的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）分析多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小車的質(zhì)量M越大，加速度a越小，似乎成反比關(guān)系，為了驗(yàn)證猜想是否正確，某同學(xué)建立坐標(biāo)軸系，描點(diǎn)作圖驗(yàn)證，如圖c所示?？梢娝侨?/p>

建立橫坐標(biāo)的。2．如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計(jì)時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。（不計(jì)一切摩擦阻力）（1）在探究“質(zhì)量一定時，加速度與合外力的關(guān)系”時，要使測力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力，必須進(jìn)行的操作是

。然后保證小車的質(zhì)量不變，多次向砂桶里加砂，測得多組a和F的值，畫出的a-F圖像是（）。（2）在探究“合外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，先測出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運(yùn)動，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動時間t。改變小車質(zhì)量m，測得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是（

）。3．某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個連續(xù)點(diǎn)之間的距離。（1）物塊下滑時的加速度a=_____m/s2，打C點(diǎn)時物塊的速度v=________m/s；（2）已知重力加速度大小為g，為求出動摩擦因數(shù)，還必須測量的物理量是_______(填正確答案標(biāo)號)。A．物塊的質(zhì)量B．斜面的高度C．斜面的傾角4．如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=______mm。（2）實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是______；（3）下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是______（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出______圖象。（選填“t2-F”、“1/t-F”或“1/t2-F”）。5．某同學(xué)為探究加速度與合外力的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過定滑輪及輕滑輪將小車與彈簧測力計(jì)相連。實(shí)驗(yàn)中改變懸掛的鉤碼個數(shù)進(jìn)行多次測量，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，并利用紙帶計(jì)算出小車對應(yīng)的加速度a。（1）實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量可以不需要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，其原因是

。A．小車所受的拉力與鉤碼的重力無關(guān)B．小車所受的拉力等于鉤碼重力的一半C．小車所受的拉力可由彈簧測力計(jì)直接測出（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的某條紙帶的一部分。已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz，由紙帶數(shù)據(jù)求出小車的加速度a=m/s2

。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系圖象，圖丙圖象中最符合本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況的是。（4）某次釋放小車后，力傳感器示數(shù)為F，通過天平測得小車的質(zhì)量為M，動滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m，不計(jì)滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應(yīng)等于___A．F/2MB．a(chǎn)=F/MC．a(chǎn)=(mg-2F)/MD．a(chǎn)=2F/M6．某物理課外小組利用如圖(a)所示中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為10g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。（2）將n(依次取n=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N-n各鉤碼仍留在小車內(nèi)，用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。n12345a(m/s2)0.200.580.781.00（3）對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖(b)所示：由圖(b)求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表。（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖像。從圖像可以得出的結(jié)論是：（5）利用a–n圖像求得小車(空載)的質(zhì)量kg（保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8m/s2）。（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_______（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）A．a(chǎn)–n圖線不再是直線B．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn)C．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大7．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)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂子和砂桶的質(zhì)量。（1）實(shí)驗(yàn)時，一定要進(jìn)行的操作或保證實(shí)驗(yàn)條件是

。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m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量MF．拉小車的兩根細(xì)線必須都與木板平行（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶（兩相鄰計(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)果保留三位有效數(shù)字）。（3）以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a﹣F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為

。8．某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運(yùn)動的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶測出。現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力），不計(jì)滑輪的重力。（1）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示a-F關(guān)系圖象，則由該圖象可得鋁箱總質(zhì)量m=___kg，重力加速度g=___m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線___

（填選項(xiàng)前的字母）A．偏向縱軸

B．偏向橫軸C．斜率逐漸減小

D．斜率不變9．要測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接的測量工具，某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量M=0.5kg）、細(xì)線、刻度尺、秒表。他們根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量。請完成下列步驟。（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)左右兩邊沙袋A、B的質(zhì)量分別為m1、m2；（2）取出質(zhì)量為m的砝碼放在右邊沙袋中，剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)A下降，B上升；（3）用刻度尺測出A從靜止下降的距離h，用秒表測出A下降所用的時間t，則可知A的加速度大小a=____；（4）改變m，測量相應(yīng)的加速度a，得到多組m及a的數(shù)據(jù)，作出______（選填“a-m”或“a-1/m”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4[m/(kg?s2)]，截距b=2m/s2，則沙袋的質(zhì)量m1=______

kg，m2=______

kg。10．某實(shí)驗(yàn)小組用DIS來研究物體加速度與力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質(zhì)量為M，所掛鉤碼總質(zhì)量為m，軌道平面及小車和定滑輪之間的繩子均水平，不計(jì)輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為g。用所掛鉤碼的重力mg作為繩子對小車的拉力F，小車加速度為a，通過實(shí)驗(yàn)得到的a-F圖線如圖乙所示。（1）保持小車的總質(zhì)量M不變，通過改變所掛鉤碼的質(zhì)量m，多次重復(fù)測量來研究小車加速度a與F的關(guān)系。這種研究方法叫

（填下列選項(xiàng)前的字母）A．微元法B．等效替代法C．控制變量法D．科學(xué)抽象法

（2）若m不斷增大，圖乙中曲線部分不斷延伸，那么加速度a趨向值為。（3）由圖乙求出M=kg；水平軌道對小車摩擦力f=

N。11．如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)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)量和小車加速度a與小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)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。（1）下列說法正確的是。A．每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時若用打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m1應(yīng)遠(yuǎn)小于m2D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a－1/m2圖象（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a－F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(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．鉤碼的質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大（3）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的1/m2－a圖像，如圖3所示。設(shè)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)μ=，鉤碼的質(zhì)量m1=（4）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間是0.1s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動的加速度是_____m/s212．某課外活動小組通過如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑動摩擦因數(shù)。將一木板用墊塊墊高形成斜面，在木板底端B處固定一個光電門以測量物體通過該處時的速度，實(shí)驗(yàn)時滑塊由距地面h高的A處靜止釋放，測出滑到B點(diǎn)的速度v。改變墊塊的數(shù)量，從而改變木板的傾斜程度，但始終保持釋放點(diǎn)A到B點(diǎn)的水平距離（即B、C間的距離L）不變。（1）木板傾斜程度更大時，為了保證L=0.6m不變，滑塊下滑到底端B點(diǎn)的位移將（填“變大”“變小”或“不變”）。（2）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，他們最后作出了如圖乙所示的h-v2圖象，圖線與縱軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)為0.3，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=。（3）若所用木板更粗糙些，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到的圖象的斜率將（填“變大”“變小”或“不變”）。13．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個如圖所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量(m＋m′=m0)保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。（1）假設(shè)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，寫出系統(tǒng)的加速度與砝碼C的質(zhì)量m的表達(dá)式：（2）該同學(xué)手中有打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、10個質(zhì)量均為100g的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線，為了完成本實(shí)驗(yàn)，得到所要測量的物理量，還應(yīng)有()。A．秒表

B．毫米刻度尺

C．天平

D．低壓交流電源（3）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖所示，從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個點(diǎn)沒畫出)，分別記為A、B、C、D、E、F，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為OA＝1.61cm，OB＝4.02cm，OC＝7.26cm，OD＝11.30cm，OE＝16.14cm，OF＝21.80cm，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)頻率為50Hz，則由此紙帶可得到打E點(diǎn)時滑塊的速度v＝______m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a＝_____m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)（4）在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝_______。(g取10m/s2)

（5）已知實(shí)驗(yàn)中用到的10個砝碼總質(zhì)量m0=1000g，計(jì)算滑塊A的質(zhì)量14．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“①”或“②”）；（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=______kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=______。（3）實(shí)驗(yàn)中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件？______。15．如圖1所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計(jì)時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦。（1）在探究“合外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，要使測力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須滿足______；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足______。實(shí)驗(yàn)時，先測出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運(yùn)動，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動時間t。改變小車質(zhì)量m，測得多組m、t的值，建立如圖3坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是______．（2）如圖2甲所示，抬高長木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運(yùn)動，讀出測力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運(yùn)動時間t0，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，得到的F-1/t2的圖線如圖2乙所示。實(shí)驗(yàn)中測得兩光電門的距離L=0.80m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得的圖線斜率將______（填“變大”、“變小”或“不變”）．答案【典題訓(xùn)練】1．（1）C；（2）vB=0.680m/s，a=1.61m/s2，（3）平衡摩擦力傾角過大，小車的質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量2．（1）電火花，打出間距均勻的點(diǎn)；（2）M?m；（3）a=0.95m/s2，vB=1.0m/s，根據(jù)加速度的理論值a=mg/(M+m)=0.89＜0.95，因此木板的右端墊的一定過高；（4）D3．（1）①a-m圖線為曲線，不便于觀察發(fā)現(xiàn)規(guī)律，而a-1/m圖線為直線便于觀察發(fā)現(xiàn)規(guī)律，②在合外力不變的情況下，加速度與物體的質(zhì)量成反比；（2）不加外力時，重力的分力與摩擦力的合力產(chǎn)生的加速度，1.7kg-1.9kg4．（1）M?m；（2）細(xì)線與木板平行，B；（3）C；（4）D；（5）未平衡摩擦力或平衡摩擦力傾角過小，鉤碼的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量5．（1）BCD；（2）M?m；（3）1/M；（4）平衡摩擦力傾角過大，這樣的圖線雖然不過原點(diǎn)，但任然能驗(yàn)證在小車質(zhì)量不變的情況下，加速度與小車所受的合外力成正比；（5）小車及車中砝碼的質(zhì)量M取值不同，且乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時小車及車中砝碼的質(zhì)量M較小，丙同學(xué)較大6．（1）ACD；（2）C；（3）①打點(diǎn)計(jì)時器接的是直流電池，②未平衡摩擦力，③小車?yán)螯c(diǎn)計(jì)時器較遠(yuǎn)，④小桶離地面較近；（4）0.421m/s27．（1）CD；（2）丙；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)受力可得mg=(M+m)a，當(dāng)系統(tǒng)質(zhì)量不變時，此實(shí)驗(yàn)操作能探究加速度與合外力成正比8．（1）交流，220V；（2）平衡摩擦力；（3）靠近，接通電源，釋放小車；（4