備戰(zhàn) 高考物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》（解析版）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》一、實(shí)驗(yàn)題某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.懸掛一質(zhì)量為m=0.078kg的鉤碼，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；B.保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(取g=10m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留2(1)按上述方法做實(shí)驗(yàn)，是否要求鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量？_______(填“是”或“否”)(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下D點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vD=________m/s；滑塊做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度a=_________(3)根據(jù)牛頓第二定律，滑塊質(zhì)量的表達(dá)式應(yīng)為M=_________(用字母a、m以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭表示)，計(jì)算結(jié)果為M=_________kg。如圖甲是某同學(xué)測(cè)量重力加速度的裝置，他將質(zhì)量均為M的兩個(gè)重物用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，這時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．該同學(xué)在左側(cè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時(shí)，由于小重物m的重力作用而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)用某種辦法測(cè)出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度并記錄下來(lái)．完成一次試驗(yàn)后，換用不同質(zhì)量的小重物，并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度a并作好記錄．

(1)若選定物塊從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有______

A.小重物的質(zhì)量m

B.大重物的質(zhì)量M

C.繩子的長(zhǎng)度

D.重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間

(2)經(jīng)過(guò)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m數(shù)據(jù)，作出1a?1m圖象，如圖乙所示．已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______，并可求出重物質(zhì)量M=______.(用k和b用圖示裝置測(cè)量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門(mén)。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開(kāi)始下落，讀出遮光片通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開(kāi)始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)間分別為t1、t2(1)擋光時(shí)間為t0時(shí)，重錘的加速度為a0。從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時(shí)，對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間為ti，重錘的加速度為ai。則aia0=___________(2)作出aia0?i的圖線(xiàn)是一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為k(3)請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l減小實(shí)驗(yàn)誤差的建議：________________________________________。如圖示，物塊A、B通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪與不可伸縮的輕繩連接，物塊B下端固定有輕質(zhì)紙帶，紙帶穿過(guò)豎直固定在鐵架臺(tái)上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通有頻率為50Hz的交流電。物塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2。按照正確的操作由靜止釋放兩物塊，A豎直下落，B豎直上升。(已知重力加速度為g=10m/s2)(1)在忽略所有阻力的情況下，物塊A下落的加速度大小為_(kāi)_________(用m1、m2、g表示(2)若m1=?1.2?kg，m2=?0.5?kg，實(shí)驗(yàn)時(shí)打出了如下紙帶，(x1=?1.98?cm,x2=?6.02?cm,x3=?10.01?cm,x(3)在(2)的操作中，由計(jì)數(shù)點(diǎn)1到3的過(guò)程中，A、B系統(tǒng)重力勢(shì)能減少△EP=?_____J，動(dòng)能增加△EK=?1.09?J，則△EP______△EK(填“<某興趣小組用如圖所示的裝置測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，在一端帶有定滑輪的水平長(zhǎng)木板上固定A、B兩個(gè)光電門(mén)，裝有遮光片的滑塊用跨過(guò)定滑輪的水平細(xì)繩與托盤(pán)相連。實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出托盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，兩光電門(mén)之間的距離為s，遮光片的寬度為d；讓滑塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，記錄遮光片通過(guò)A、B兩光電門(mén)的遮光時(shí)間分別為t1、t2，該小組用托盤(pán)和砝碼的總重力來(lái)代替細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力，重力加速度為g。

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=____________________(用d、t1、t2、(2)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________________(用a、m、M、g表示)；(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說(shuō)法正確的是________；A.μ的測(cè)量值比真實(shí)值小B.μ的測(cè)量值比真實(shí)值大C.增加滑塊的質(zhì)量M可減小實(shí)驗(yàn)誤差D.增加托盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量m可減小實(shí)驗(yàn)誤差某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離后停在桌面上。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所連接電源的頻率為50?Hz。

(1)物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=________。

(2)重物最初質(zhì)量為m，物塊最初質(zhì)量為M，重力加速度為g。若實(shí)驗(yàn)中每次將重物的質(zhì)量減小Δm，同時(shí)將物塊的質(zhì)量增加Δm，即保持物塊和重物總質(zhì)量不變，測(cè)得物塊加速階段的加速度a。則a與Δm的關(guān)系式為a=______________________。

(3)以加速度a為縱坐標(biāo)，以為Δm為橫坐標(biāo)，繪制a?Δm的圖象。若圖線(xiàn)的斜率為k，則物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=______________(用題目中所給字母表示)。如圖甲所示，小車(chē)放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．把木板遠(yuǎn)離定滑輪一側(cè)墊高平衡摩擦力．某同學(xué)用已經(jīng)調(diào)整好的裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，保持小盤(pán)和盤(pán)中砝碼總質(zhì)量m不變，改變小車(chē)和車(chē)上砝碼總質(zhì)量M，測(cè)量不同的M時(shí)小車(chē)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系．以a為縱坐標(biāo)，M為橫坐標(biāo)，作a??M圖象，從圖象中可得到的結(jié)論是____________________________________．為了能更準(zhǔn)確的描述a與M的關(guān)系，還應(yīng)作a??1M圖象，即以a為縱坐標(biāo)，1M為橫坐標(biāo)作圖．如圖乙所示，是該同學(xué)通過(guò)所測(cè)數(shù)據(jù)畫(huà)出的a??1M圖象，在圖象的末端出現(xiàn)一小段偏離正比直線(xiàn)的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量A、B兩個(gè)箱子質(zhì)量的裝置圖，其中D為鐵架臺(tái)，E為固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)，F(xiàn)為光電門(mén)，C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條(質(zhì)量不計(jì))。此外，該實(shí)驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了法碼一套(總質(zhì)量m0=1?kg)請(qǐng)?jiān)谝韵聦?shí)驗(yàn)步驟中按要求作答：(1)在鐵架臺(tái)上標(biāo)記一位置O，并測(cè)得該位置與光電門(mén)之間的高度差h。(2)取出質(zhì)量為m的砝碼放在A中，剩余砝碼都放在B中，讓A從位置O由靜止開(kāi)始下降。(3)記錄下遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出A下落到F處的速率υ=____；下落過(guò)程中的加速度大小a=______。(4)改變m，重復(fù)(2)(3)步驟，得到多組m及a的數(shù)據(jù)，作出______(填“a?m”或“a?1m”)圖像如圖乙所示(圖中橫、縱坐標(biāo)物理量的單位均采用國(guó)際制單位(5)由圖像可得，A的質(zhì)量mA=_____kg，B的質(zhì)量mB=_____kg。(保留兩位有效數(shù)字，重力加速度大小如圖所示，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始豎直下落，利用此裝置測(cè)量重物下落過(guò)程中所受的阻力．(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________．A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接220V、50Hz的交流電源B.釋放紙帶前，提著紙帶的手應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.釋放重物前先接通電源(2)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得重物的質(zhì)量為m，對(duì)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置得出的紙帶，測(cè)得DE=s1，EF=s2，已知打點(diǎn)周期為T(mén)，A、B、C、D、E、F、G為選取的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹槿鐖D甲所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放置在水平桌面上，靠近長(zhǎng)木板的左端固定有一光電門(mén)，右端放置一帶有擋光片的小車(chē)，小車(chē)和擋光片的總質(zhì)量為M，細(xì)線(xiàn)繞過(guò)定滑輪，一端與小車(chē)相連，另一端掛有6個(gè)鉤碼，已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，且M=4m。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車(chē)上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片寬度d=______cm。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了消除摩擦力的影響，可以把木板右端適當(dāng)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做______運(yùn)動(dòng)。

(3)將小車(chē)從木板右端由靜止釋放，小車(chē)上的擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t1，則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度為_(kāi)_____(用題目所給字母表示)。

(4)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)線(xiàn)另一端掛有6個(gè)鉤碼，由靜止釋放小車(chē)后細(xì)線(xiàn)上的拉力為F1，接著每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將1個(gè)鉤碼移放到小車(chē)上，當(dāng)細(xì)線(xiàn)掛有3個(gè)鉤碼時(shí)細(xì)線(xiàn)上的拉力為F2，則F1______2F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(5)若每次移動(dòng)鉤碼后都從同一位置釋放小車(chē)，設(shè)擋光片與光電門(mén)的距離為L(zhǎng)，細(xì)線(xiàn)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為n，測(cè)出每次擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，并繪出n?1t2圖象如圖丙所示，已知圖線(xiàn)斜率為物體從高處下落時(shí)，會(huì)受到空氣的阻力，對(duì)于不同的物體，所受的阻力大小也不同。空氣阻力與物體的速度、迎風(fēng)面的大小及形狀等因素有關(guān)。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的用光電門(mén)測(cè)定鋼球下落時(shí)受到的阻力的實(shí)驗(yàn)裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球從某高度下落的過(guò)程中先后通過(guò)光電門(mén)A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為tA、tB。用鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，測(cè)出兩光電門(mén)間的距離為H，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球直徑如上圖所示，讀數(shù)為_(kāi)_______mm。(2)鋼球下落過(guò)程中受到空氣的平均阻力Ff=________(用題中所給物理量符號(hào)來(lái)表示(3)本題“用鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度”，但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的，實(shí)際上鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度________(填“大于”或“小于”)鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。如圖，上表面光滑的楔形木塊A固定在水平放置的壓力傳感器上。某同學(xué)將質(zhì)量不同的小鋼球從斜面頂端由靜止釋放(每次只有一個(gè)小球)，記錄小鋼球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)壓力傳感器的示數(shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出F?m圖象，重力加速度大小取9.8m/s2，完成下列填空。

(1)不同質(zhì)量的小鋼球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間______(填“相同”或“不相同”)；

(2)由圖象知，木塊A的質(zhì)量M=______kg(保留2位有效數(shù)字)。

(3)若斜面傾角為θ，由圖象可知，cos2θ=______(保留2位有效數(shù)字)一種新的短途代步工具--電動(dòng)平衡車(chē)，被稱(chēng)為站著騎的電動(dòng)車(chē)，某同學(xué)為測(cè)量該車(chē)在平直水泥里面上受到的阻力情況，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500mL塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車(chē)的護(hù)手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，某滴水剛落地開(kāi)始計(jì)時(shí)，從下一滴水開(kāi)始依次計(jì)數(shù)為1、2、3…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0s，該同學(xué)騎上平衡車(chē)后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車(chē)沿著直線(xiàn)滑行，如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值(左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，則根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量結(jié)果可得出(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：

(1)平衡車(chē)經(jīng)過(guò)路面上相鄰兩滴水間的時(shí)間間隔T=______s；

(2)平衡車(chē)加速過(guò)程的加速度大小a=______m/s2；

(3)設(shè)平衡車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小是人與車(chē)總重力的k倍，則k=一種新的短途代步工具--電動(dòng)平衡車(chē)，被稱(chēng)為站著騎的電動(dòng)車(chē)，某同學(xué)為測(cè)量該車(chē)在平直水泥里面上受到的阻力情況，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500mL塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車(chē)的護(hù)手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，某滴水剛落地開(kāi)始計(jì)時(shí)，從下一滴水開(kāi)始依次計(jì)數(shù)為1、2、3…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0s，該同學(xué)騎上平衡車(chē)后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車(chē)沿著直線(xiàn)滑行，如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值(左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，則根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量結(jié)果可得出(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：

(1)平衡車(chē)經(jīng)過(guò)路面上相鄰兩滴水間的時(shí)間間隔T=______s；

(2)平衡車(chē)加速過(guò)程的加速度大小a=______m/答案和解析1.【答案】(1)否(2)1.7

;?3.9；(3)【解析】【分析】

(1)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，可求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度的大??；

(2)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=at2可以求出加速度的大??；

(3)應(yīng)用牛頓第二定律可以求出滑塊的質(zhì)量。

【解答】

(1)根據(jù)題目的操作過(guò)程，開(kāi)始是讓鉤碼和滑塊一起做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么對(duì)滑塊而言滑塊所受的合力為零，當(dāng)取下鉤碼(少了繩子的拉力)，滑塊在斜面上所受的合力大小就是原來(lái)未取下時(shí)繩子的拉力，即為鉤碼的重力，沒(méi)必要要求m<<M；

(2)打下D點(diǎn)的瞬時(shí)速度vD=xCE4T=6.45+7.074×0.02×10?2m/s=1.7m/s，逐差法求加速度a=xCE?xAC(4T)2=3.9m/s2；

(3)由第一問(wèn)的分析，取下鉤碼后，滑塊向下做加速運(yùn)動(dòng)，所受合力為鉤碼的重力，由牛頓第二定律有：mg=Ma，所以滑塊的質(zhì)量【解析】解：(1)對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=(2M+m)a，

解得a=mg2M+m

根據(jù)h=12at2，

g=2(2M+m)hmt2

所以需要測(cè)量的物理量有：小重物的質(zhì)量m，重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間．故AD正確．

故選：AD．

(2)因?yàn)閍=mg2M+m，

則1a=1m?2Mg+1g，

知圖線(xiàn)斜率k=2Mg，b=1g，

解得g=1b，M=【解析】【分析】

本題考查了利用牛頓第二定律測(cè)量重錘的質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。熟知實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作方法和步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解決本題的關(guān)鍵。

(1)分析好物理情景，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解aia0的比值；

(2)應(yīng)用牛頓第二定律找到aia0?i關(guān)系式，從而可求重錘的質(zhì)量(1)設(shè)擋光條的寬度為d，則重錘到達(dá)光電門(mén)的速度v=d當(dāng)擋光時(shí)間為t0時(shí)的速度

v0擋光時(shí)間為ti時(shí)的速度

vi重錘在豎直方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有：2a02ai由①②③④解得：a(2)根據(jù)牛頓第二定律得：

a

ai=由⑤⑥解得：ai作出aia0—i的圖線(xiàn)的斜率為解得：M=2+nkkm0。

(3)選取輕質(zhì)小滑輪；減小滑輪與軸之間的摩擦；選取密度較大的重錘；減小繩與滑輪間摩擦均可減小實(shí)驗(yàn)誤差。

故答案為：(1)t

4.【答案】(1)

a=m1?m2m1+m【解析】【分析】

(1)整體根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；

(2)求出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大??；

(3)根據(jù)重力勢(shì)能的計(jì)算公式求解由計(jì)數(shù)點(diǎn)1到3的過(guò)程中，A、B系統(tǒng)重力勢(shì)能減少，再分析誤差產(chǎn)生的原因。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)題，要弄清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及數(shù)據(jù)處理、誤差分析等問(wèn)題，一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法都是根據(jù)教材上給出的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行拓展，延伸，所以一定要熟練掌握教材中的重要實(shí)驗(yàn)。

【解答】

(1)在忽略所有阻力的情況下，整體根據(jù)牛頓第二定律可得：

(m1?m2)g=(m1+m2)a

解得：a=m1?m2m1+m2g

(2)兩相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，

根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

a=x3+x4?x1?x24T2=10.01+13.99?1.98?6.024×0.【解析】【分析】

(1)遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間很短，可以用對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度；根據(jù)速度位移關(guān)系公式2as=vB2?vA2

列式求解；

(2)分別對(duì)m和M進(jìn)行受力分析，然后使用牛頓第二定律即可求得摩擦因數(shù)；

(3)依據(jù)動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)誤差分析，即可求解。本題關(guān)鍵明確探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，知道減小系統(tǒng)誤差的兩種方法，同時(shí)掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與牛頓第二定律的內(nèi)容，注意托盤(pán)和砝碼的總重力與細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力大小關(guān)系，是解題的關(guān)鍵。

【解答】

解：(1)由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度，故

vA=d/t1；

vB=d/t2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)的導(dǎo)出公式：2as=vB2?vA2

解得：a=12s[(dt2)2?(dt1)2]；

(2)

由于用托盤(pán)和砝碼的總重力來(lái)代替細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力，

對(duì)m：mg=F拉

，對(duì)M：F拉?μMg=Ma

解得：μ=mg?MaMg；

(3)μ=?k(m+M)g

【解析】【分析】(1)由紙帶求出加速度，再由牛頓第二定律求出動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)(3)為了使重物的重力等于細(xì)繩的拉力，則小車(chē)的質(zhì)量M應(yīng)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m.對(duì)小車(chē)分析，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度與mg的表達(dá)式，結(jié)合圖線(xiàn)的斜率和橫軸截距求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。本題考查紙帶數(shù)據(jù)的處理，動(dòng)摩擦因數(shù)的求解?！窘獯稹?/p>

(1)從紙帶上的數(shù)據(jù)分析可知，在打計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離是近似均勻增大的，在打計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離是近似均勻減小的。所以在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻物塊開(kāi)始減速。根據(jù)逐差法得物塊做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為

a1=?2.00?m/s2，物塊減速時(shí)有(2)選取重物與物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，則由牛頓第二定律得(m?Δm)g?μ(M+Δm)g=(m+M)a，解得a=mg?μMgm+M?(1+μ)Δmgm+M；

(3)因重物與物塊的總質(zhì)量不變，故a隨Δm的變化圖線(xiàn)為一條直線(xiàn)，斜率k=?(1+μ)gm+M，則μ=?k(m+M)g?1。

故答案為：(1)

7.【答案】隨著M增加，a減小，疑似反比關(guān)系；是因?yàn)榇颂帥](méi)有滿(mǎn)足m?M的條件

【解析】【分析】

探究小車(chē)的加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，隨著小車(chē)質(zhì)量的變大，小車(chē)的加速度逐漸減小，從做出的圖象只能看出可能是反比的關(guān)系，不能確定；由于實(shí)驗(yàn)中是用小盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力來(lái)代替小車(chē)所受到的合外力，由于小車(chē)和小盤(pán)都做加速運(yùn)動(dòng)，故小盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力要大于小車(chē)所受的合外力，故需要滿(mǎn)足m?M的條件。

本題主要考查探究加速度和質(zhì)量與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是弄清白實(shí)驗(yàn)原理，特別要弄清為什么為要平衡摩擦，為什么要使小盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量。

【解答】

當(dāng)合外力一定時(shí)，隨著小車(chē)質(zhì)量的增大，小車(chē)的加速度逐漸減小，但不能確定是不是反比關(guān)系，但能夠看出隨著小車(chē)質(zhì)量M的增大，小車(chē)的加速度a逐漸減??；由于實(shí)驗(yàn)中是用小盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力來(lái)代替小車(chē)所受到的合外力，由于小車(chē)和小盤(pán)都做加速運(yùn)動(dòng)，故小盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力要大于小車(chē)所受的合外力，故當(dāng)實(shí)驗(yàn)中不滿(mǎn)足m?M時(shí)，圖象會(huì)發(fā)生向下彎曲。

故答案為：隨著M增加，a減小，疑似反比關(guān)系；是因?yàn)榇颂帥](méi)有滿(mǎn)足m?M的條件。

8.【答案】(3)dt

d22ht2

【解析】【分析】

本題考查力學(xué)實(shí)驗(yàn)。解決此題關(guān)鍵是確定合外力。

借助勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解物體的質(zhì)量，整體做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)，用遮光片寬度與所用時(shí)間之比得到遮光片光電門(mén)時(shí)的速度，整個(gè)過(guò)程為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求解位移，根據(jù)合外力提供加速度，列牛頓第二定律表達(dá)式，轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)性關(guān)系時(shí)，確定函數(shù)形式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式的斜率和截距求解兩質(zhì)量。

【解答】

(3)遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)，用遮光片寬度與所用時(shí)間之比得到遮光片光電門(mén)時(shí)的速度，即v=dt，整個(gè)過(guò)程為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v2?0=2ah，其中v=dt，可解得a=d22ht2；

(4)A箱和其內(nèi)砝碼的合重力去除B和其內(nèi)砝碼的重力作為整體合力，根據(jù)牛頓第二定律可得：(mA+m)g?(mB+1?m)g=(mA+mB+1)a，由于圖線(xiàn)是一條直線(xiàn)，故需要變形為關(guān)于a的函數(shù)為：a=2gmA+mB+1m+mA?【解析】(1)

【分析】

對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需4?6V交流電源；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源后放紙帶。

本題考查了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題。

【解答】

對(duì)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需4?6V交流電源；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源后放紙帶。故AB錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

(2)

【分析】

根據(jù)Δx=aT2，可求得加速度a，再由牛頓第二定律得即可求解。

本題考查了勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用以及對(duì)紙帶的處理能力，屬于基礎(chǔ)題。

【解答】

根據(jù)Δx=aT2，可得：a=s2?s1T2，由牛頓第二定律得：mg?f=ms2?s1T2，則f=m(g?s?s1【解析】【分析】

解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小。對(duì)于圖象問(wèn)題，關(guān)鍵得出兩個(gè)物理量的表達(dá)式，結(jié)合圖線(xiàn)斜率進(jìn)行求解。

(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。

(2)使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

(3)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度。

(4)通過(guò)整體隔離法，結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大小，從而進(jìn)行比較。

(5)根據(jù)速度位移公式，結(jié)合牛頓第二定律得出n?1t2的表達(dá)式，結(jié)合圖線(xiàn)的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

【解答】

(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm，則最終讀數(shù)為5.20mm=0.520cm。

(2)調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到使小車(chē)在不受繩的拉力時(shí)能沿木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

(3)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，則滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=dt1。

(4)對(duì)整體分析，a1=6mgM+6m=0.6g，隔離對(duì)滑塊分析，

根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1=Ma1=4m×0.6g=2.4mg，

a2=3mg10mg=0.3g，隔離對(duì)滑塊分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)2=7ma2=2.1mg，知F1<2F2。

(5)滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=dt，

根據(jù)v2=2aL得，d2【解析】【分析】

(1)解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。

(2)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出鋼球通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度，結(jié)合速度位移公式求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出空氣的平均阻力。

(3)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律判斷實(shí)際上鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度與鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。

本題考查在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及掌握牛頓第二定律，要注意理解平均速度與瞬時(shí)速度的聯(lián)系與區(qū)別，明確中間時(shí)刻與中間位移速度大小關(guān)系是解題的關(guān)鍵。

【解答】

(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：10mm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，

最終讀數(shù)為：10+0