2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)解析學(xué)案：實(shí)驗(yàn)04探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（含解析）

實(shí)驗(yàn)04探究加速度與力、。三為關(guān)系（教學(xué)案）

【2015考綱解讀】

掌握驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法，本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證物體的質(zhì)量、加速度和所受合力之間

的關(guān)系，一是掌握并應(yīng)用控制變量法研究物理問題；二是得到數(shù)據(jù)，會用列表法、圖象法處

理數(shù)據(jù)；三是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，處理好平衡摩擦力和等效拉力問題；四是實(shí)驗(yàn)誤差的分析.

[2014高考在線】

1.（2014?全國大綱卷）現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動。在一小物塊沿斜面向下

運(yùn)動的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示。拍攝時頻閃頻率是10Hz；

通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為修、&、冷、必。已知斜面頂端

的高度〃和斜面的長度s。數(shù)據(jù)如卜一表所示。重力加速度大小g=9.80m/s2。

單位：cm

X\X2X3X4hs

10.7615.0519.3423.6548.0080.00

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：

（1）物塊的加速度m/s2（保留3位有效數(shù)字）。

（2）因?yàn)?

可知斜面是粗糙的。

【答案】（D13。（或129或4.3D；門）韌塊加速度小于g:=5.8Sms：（或物塊加速度小于物塊沿光

r

滑斜面下滑的加速度）

【解析】

（1）根據(jù)句變速直線運(yùn)動相鄰相等時間內(nèi)的Q弓.之相等和逐芝片可知，物塊的加速度為：a=

但_%）_仁一￡）=7-仁一￡）

-i?4J

⑵物塊下滑過程中，若斜面光滑，則根據(jù)牛頓第：定律有：mgsin8=ma，，由幾何關(guān)

系可知sine=一，解得：a，=g—=5.88m/s2,顯然由于a<a，，說明斜面是粗糙的。

ss

2.（2014?新課標(biāo)全國卷I）某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車

加速度a與鉤碼的質(zhì)量，〃的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為

200g,實(shí)驗(yàn)時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相

連的計(jì)算機(jī)得到，回答下列問題：

▲叫L,力

4?.

4j°

）r*

位槨傳后舞《發(fā)Q］器）傳將丹）1

T；?,_,_,.,___一

（>］（a）050la）工2250級￡：

（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成（填“線性”或“非線性”）

的關(guān)系。

（2）由圖（b）可知，。一機(jī)圖線不經(jīng)過遠(yuǎn)點(diǎn)，可能的原因是。

（3）若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證”在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”

的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施

是，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是。

【答案】（1）非線性（二）存在摩擦力（3）刃整軌道町斜度以平、摩瘵力遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

【解析】

（1）根據(jù)該同學(xué)描繪的加速度和鉤碼質(zhì)量的圖象是一條曲線而不是直線，所以是非線性關(guān)系.

（二）根據(jù)圖（9可知當(dāng)鉤碼有一定質(zhì)量加細(xì)線w一定拉力時，小車加速度仍等于3,說明小車合力等于

0,所以可能除拉力外小車還收到摩爆力作巴學(xué)科慨

（3）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)部分由兩個要求，第一個就是尸7.??二邁點(diǎn)，需空；衡摩爆力，所以調(diào)整軌道幀斜度，第二

個就是圖冢時曲線，因?yàn)樾≤嚨暮狭醇?xì)線桁JJ并不等干鉤碼重力，而是拉力

F=Ma=.V―——=―-—，”g只有當(dāng)，“1/時.F%,圖象近似為直線.

J/+W一

【重點(diǎn)知識梳理】

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.

2.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

3.掌握靈活運(yùn)用圖象處理問題的方法.

二、實(shí)驗(yàn)原理

控制變量法：在所研究的問題中，有兩個以上的參量在發(fā)生牽連變化時，可以控制某個或某

些量不變，只研究其中兩個量之間的變化關(guān)系的方法，這也是物理學(xué)中研究問題時經(jīng)常采用

的方法.

本實(shí)驗(yàn)中，研究的參量為F、m和a,可以控制參量m一定，研究a與F的關(guān)系，也可控制參

量F一定，研究a與m的關(guān)系.

三、實(shí)驗(yàn)器材

電磁打點(diǎn)計(jì)時器、復(fù)寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的長木板、小車、小盤、低壓交

流電源、天平、祛碼、刻度尺、導(dǎo)線.

四、實(shí)驗(yàn)操作

1.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用天平測出小車和小盤的質(zhì)量M和『，把數(shù)值記錄下來.

(2)按照如圖實(shí)一4一1所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上(即

不給小車加牽引力).

圖實(shí)一4-I

(3)平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，反復(fù)移動薄木塊的位置,

直至小車在斜面上運(yùn)動時可以保持勻速運(yùn)動狀態(tài)，這時小車拖著紙帶運(yùn)動時受到的摩擦力恰

好與小車所受重力在斜面方向上的分力平衡.

(4)把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車.打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打

下一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)完成后切斷電源，取下紙帶，在打點(diǎn)紙帶上標(biāo)上紙帶號碼.

(5)保持小車及車內(nèi)硅碼的質(zhì)量不變，在小盤內(nèi)放入質(zhì)量為ni'的祛碼，重復(fù)步驟4.在小盤內(nèi)

分別放入質(zhì)量為m”,m，…的祛碼，再重復(fù)步驟4.m',m",m…的數(shù)值都要記錄在紙

帶上(或表格內(nèi)).

(6)在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，算出每條

紙帶上的加速度的值.

(7)用縱坐標(biāo)表示加速度，橫坐標(biāo)表示力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn).若這些

點(diǎn)在一條直線上，便證明了加速度與作用力成正比.

(8)保持祛碼和小盤的質(zhì)量不變，在小車上依次加祛碼(也需作好記錄)，重復(fù)上述步驟，用縱

坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車與祛碼的總質(zhì)量的倒數(shù)，在坐標(biāo)平面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出

相應(yīng)的點(diǎn)，如果這些點(diǎn)在一條直線上，就證明加速度與質(zhì)量成反比.

2.數(shù)據(jù)處理

(1)把小車在不同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：

~2

實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m-s)小車受力F/N

1

2

3

4

由以上數(shù)據(jù)畫出它的a—F關(guān)系圖象如圖實(shí)所示.通過a-F關(guān)系圖象，我們可以得出小車的

加速度a與力F成正比.

(2)把不同質(zhì)量(小車與車內(nèi)秩碼的總質(zhì)量)的小車在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中:

—2

實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/（加?s）小車的總質(zhì)量m/kg

1

2

3

4

1

由以上數(shù)據(jù)畫出它的a-m圖象及a-巾圖象，如圖實(shí)一4一3甲、乙所示.

甲乙

圖實(shí)一4一3

1

通過a-m和a-巾關(guān)系圖象，我們可以得出小車的加速度a與質(zhì)量m成反比，與質(zhì)量的倒數(shù)

1

m成正比.

五、注意事項(xiàng)

1.在實(shí)驗(yàn)中，小車所受的摩擦力是造成系統(tǒng)誤差的一個重要因素.減小這種誤差的方法是在

長木板的一端墊上小木塊，使其適當(dāng)傾斜，利用小車重力沿斜面方向的分力平衡摩擦力.

2.判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動，?般可目測，必要時可以打?條紙帶，看上面各點(diǎn)間的距

離是否相等.

3.在本實(shí)驗(yàn)中，由于兩顆小車輪子的靈活程度可能不相同，所受的摩擦力也可能不相等，平

衡摩擦力就有困難.應(yīng)該盡可能選取光滑的長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小因摩擦而造成的系統(tǒng)誤

差.

4.安裝器材時，要調(diào)整滑輪的高度，使拴小車的細(xì)繩與斜面平行，且連接小車和祛碼盤應(yīng)在

平衡摩擦力之后.

1

5.為使所作的a-F圖象和a—巾圖象趨于精確，每個圖都要求至少取5條以上的紙帶.取

一條紙帶時，要同時在紙帶上記錄相應(yīng)的小車受的拉力和小車質(zhì)量的數(shù)據(jù)，并編號填表.

6.描點(diǎn)作圖時，應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，其余的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，舍去個別

誤差較大的點(diǎn).

7.改變小車的質(zhì)量或拉力的大小時，改變量應(yīng)盡可能大一些，但應(yīng)滿足祛碼盤和盤內(nèi)祛碼的

總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上祛碼的總質(zhì)量.一般來說，祛碼盤和盤內(nèi)祛碼的總質(zhì)量不超過小車

和車上祛碼總質(zhì)量的10%.

8.稱量物體的質(zhì)量時，應(yīng)遵守天平的操作規(guī)則.

六、誤差分析

1.摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板

平行都會引起誤差.

2.因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差，本實(shí)驗(yàn)中用小盤和盤中祛碼的總重力代替小車受到的拉力（實(shí)

際上小車受到的拉力要小于小盤和盤中祛碼的總重力），存在系統(tǒng)誤差.

【高頻考點(diǎn)突破】

考點(diǎn)1、驗(yàn)證牛頓第二定律的原理、步驟、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析

例1、用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前必須

平衡摩擦力.

（1）某同學(xué)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

的一端慢慢墊高，如圖（乙），直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止.請問這位同學(xué)的操

作是否正確？如果不正確，應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行？

答：.

（2）如果這位同學(xué)先如（1）中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F,他得到M（小車質(zhì)量）

保持不變情況下的l尸圖線是下圖中的（將選項(xiàng)代號的字母填在橫線上）.

（3）打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率k50Hz.下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，4

B、aD、￡每兩點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有標(biāo)出.寫出用si、S2、S3、s,以及f來表示小車加速度

的計(jì)算式：行.根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

解析：（1）平衡摩燎力的要點(diǎn)是把有打點(diǎn)計(jì)時器的那一端適當(dāng)抬高，給小車一個初速度，小車能勺速下滑,

則小車所受摩擦力和小車的重力沿斜面向下的分力平衡，則小車所受繩子的拉力可認(rèn)為小車所受的合外力,

達(dá)到平衡摩瘵力的作用.故第（1）間的2；某應(yīng)為：該同學(xué)的操作不正確，正確的操作應(yīng)該為給小車一個初

速度，小車能夠勻速下滑.

（2）該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時實(shí)際上是平衡摩爆力過產(chǎn)人有拉力F之M已經(jīng)有加速度，故C正確.

（3）采用分組法得計(jì)算加速度的表達(dá)式a=三二--'-S：---^―,帶入數(shù)據(jù)解得a=0.60m/s；.

100

【方法技巧】本題考查驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)方法即控制變量法、減小誤差的因素、數(shù)據(jù)

處理等基木知識.要求同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析都要理解清

楚.

考點(diǎn)2牛頓第二定律

例2、如圖3T4-7（a）所示，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜

面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點(diǎn)

計(jì)時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計(jì)時器，釋放重物，小車在重

物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運(yùn)動一段距離.打點(diǎn)計(jì)

時器使用的交流電頻率為50Hz.圖3-14-7（b）中a、b、c是小車運(yùn)動紙帶上的三段，紙帶

運(yùn)動方向如圖箭頭所示.

單位：cm

2.72,2.822.92.2.98.2.82124..U0O81.90.1.731.481.321.12

卜”卡干w料

DiD?D3D&D$DeD?

圖3-14-7(b)

(D根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時小車的加速度大小為m/s2(計(jì)算結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字).

(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/sZ,請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動的最大速

度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的.

(3)如果重力加速度取10m/s2,由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為.

解析：(1)要求c段的加速度，可直接用分組法，即把6段數(shù)據(jù)分成兩組，所以

[(1.48+1.32+1.12)-(2.08+1.90+1.73)卜10-22

”(3x0.02)2---(ms)

故加速度的大小為5.Om/s2

(2)由紙帶可知，物體在DD,區(qū)間的速度可能最大；

(3)設(shè)重物的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,重物拉小車時對車和重物所組成的整體有：

mg—"Mgcos3+Mgsin6)=(A/+m)a{

而物落地后，小車減速運(yùn)動時有：

-(jjMgcos0+Mgsin8)=-Ma

聯(lián)立解出

【感悟提高】本題考查紙帶求加速度、整體法和隔離法、牛頓第二定律.考查同學(xué)們的綜合分

析能力和推理能力，有較大的難度.

【變式探究】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖，

-表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪：木板上有滑塊，其端與電磁打

點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源

的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量祛碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打

出一系列小點(diǎn).

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每

相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算

的加速度爐（保留三位有效數(shù)字）.

（2）回答下列兩個問題：

①為測量動摩擦因數(shù)，卜列物理量中還應(yīng)測量的有.（填入所選物理量前的字母）

A.木板的長度1B.木板的質(zhì)量的

C.滑塊的質(zhì)量能D.托盤和祛碼的總質(zhì)量加

E.滑塊運(yùn)動的時間t

②測量①中所選定的物理量時需要的實(shí)驗(yàn)器材是.

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃=（用被測物理量的字母表示，

重力加速度為g）.與真實(shí)值相比，測量的動摩擦因數(shù)（填“偏大”或“偏小”）.

寫出支持你的看法的一個論據(jù)：

解析：（1）去掉最開始的一個數(shù)據(jù)用分組法求加速度

［（3.39+3,SS+4.3"）-（1.S9+2.40+2.SS）］x10-:.~,…f

a=------------------：-------：-------------------=0A.4Q1AmJ'（0.495O.497m/s'均可）

（3x0.1）*

（2）①CD,②天平

（3）對托盤（含底碼）以及小車為一整體根據(jù)從飛；.一定律有：r=（w;+%）a

解得〃:叫g(shù)i叱一"'J測量值比具實(shí)值偏丸，學(xué)科掰緣市與打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔之間有摩爆阻力.

啊g

【感悟提高】本題考查紙帶求加速度、牛頓第二定律、誤差分析.考查同學(xué)們的綜合分析能力

和推理能力，有一定的難度.關(guān)鍵在于對實(shí)驗(yàn)原理的理解.

【變式探究】現(xiàn)要測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)

的長木板（如圖）、木塊、計(jì)時器一個、米尺.

（1）填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦?shí)驗(yàn)步驟：

①讓木塊從斜面上方一固定點(diǎn)〃從靜止開始下滑到

斜面底端/處，記下所用的時間t.

②用米尺測量D與4之間的距離s,則木塊的加速度a=.

③用米尺測量長木板頂端6相對于水平桌面CA的高度力和長木板的總長度，設(shè)木塊所受重

力為儂，木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為〃，則木塊所受的合外力p=

④根據(jù)牛頓第二定律，可求得動摩擦因數(shù)的表達(dá)式〃=，代入測量

值計(jì)算求出〃的值.

⑤改變,重復(fù)上述測量和計(jì)算.

⑥求出〃的平均值.

（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果用普通的秒表作為計(jì)時器，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，某同學(xué)提出了以下

的方案：

A.選用總長度/較長的木板.

B.選用質(zhì)量較大的木塊.

C.使木塊從斜面開始下滑的起點(diǎn)〃離斜面底端更遠(yuǎn)一些.

D.使長木板的傾角盡可能大一點(diǎn).

其中合理的意見是.（填寫代號）

解析：（I）②三.③/s—；?-,=L=------——⑤長木板的幀角（或長木板頂

廠1#-青二代-小

端距水平桌面的高度）.

（2）AC［板L較長，測量的相對誤差較小，?：俏的時間長，測量的相對誤差也較小］

【變式探究】在探究“牛頓第二定律"時，某小組設(shè)計(jì)雙車位移比較法來探究加速度與力的

關(guān)系.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由

安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進(jìn)行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）.通過改變祛碼盤中的硅碼來改變拉

力大小.通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式

為.已知兩車質(zhì)量均為200g,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車?yán)/N位移s/cm拉力比國/凡位移比乙

甲0.122.3

10.500.51

乙0.243.5

甲0.229.0

20.670.67

乙0.343.0

甲0.341.0

30.750.74

乙0.455.4

分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：.

該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是.

為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，你認(rèn)為還可以進(jìn)行哪些方面的改進(jìn)？（只需提出一個建議即可）

解析：s=-at2；在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)當(dāng)小車質(zhì)量保持不變時，由于socF說明oocF；控制兩

2

車同時運(yùn)動和同時停止：調(diào)整兩木板平衡摩擦力（或使祛碼盤和硅碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的

質(zhì)量等）

【經(jīng)典考題精析】

（2013?天津卷）（2）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（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.（填“遠(yuǎn)大于'"'遠(yuǎn)小于''或

“近似等于“）

③甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放祛碼，

在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線.設(shè)

甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、ms甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為N,、n

乙，由圖可知，m“，ms"（填"大于”“小于”或“等于”）

【答案】（2）①AD②遠(yuǎn)小于③小于大于

【解析】①通過調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡摩擦力時不要懸掛祛碼桶，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再放開

木塊，AD正確，BC錯誤.②因?yàn)殪畲a桶及桶內(nèi)祛碼的總重力G=mg,木塊運(yùn)動時受到的拉

力F=Ma=Me^=」^,要使G=F,則應(yīng)使全0,即mM,所以要求祛碼桶及桶內(nèi)祛

m1+而

碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于木塊和木塊上磋碼的總質(zhì)量.

③因?yàn)閳D像的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，所以甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量；因?yàn)榭v軸上的截距的絕對

值表示動摩擦因數(shù)與重力加速度的乘枳，所以甲的動摩擦因數(shù)大于乙的動摩擦因數(shù).

（2012?高考安徽卷）圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,

小車和秩碼的總質(zhì)量為M實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮?

（1）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)長木板一端滑輪的高度,

使細(xì)線與長木板平行.接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是（）

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)

的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動

B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砂和砂桶，

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.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否

做勻速運(yùn)動

（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量機(jī)和用的選取，以下最合理的一組是（）

A.W=200g,加=10g,l5g,20g,25g,30g,40g

B.A/=200g,m=20g,40g,60g,80g,100g,120g

C.M=400g,m=10g,15g,20g,25g,30g,40g

D.M=400g,w=20g,40g,60g,80g,100g,120g

（3）圖乙是實(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)，相鄰的兩個

計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出.量HI相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s”=4.22cm,SBC=4.65

cm,seo—5.08cm,sDE—5.49cm,5.=5.91cm,SFG=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=mH（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

【解析】(1)還需要完成的是平衡摩擦力，選擇B；(2)該實(shí)驗(yàn)要求桁WM,ABD選項(xiàng)均不滿足此

要求，C選項(xiàng)中最小相差在10倍以上滿足要求，C選項(xiàng)正確；(3)由逐差法可得。=

$￡>￡1+SEF+SFG[SAB+S&C+Sg

9Z3由題意可知7=0.02x5s=0.1s,代入數(shù)據(jù)得a=

.6.34+5.91+5.4/10-2—4.22+4.65+5曄IO、

m/s2=0.42m/s2.

3x3x0」

【答案】(1)B(2)C(3)0.42

(2012?高考江蘇卷)為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如右圖所示的裝置進(jìn)行

實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊力位于水平桌面上的。點(diǎn)時，重物8剛好接觸地面.將/拉到尸點(diǎn),

待8穩(wěn)定后靜止釋放，4最終滑到。點(diǎn).分別測量OP,的長度6和s.改變心重復(fù)上述

實(shí)驗(yàn)，分別記錄兒組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

mr

JA}

p

M

it]

(1)實(shí)驗(yàn)開始時，發(fā)現(xiàn)N釋放后會撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€解決方法.

(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

〃(cm)20.030.040.050.060.0

5(cm)19.528.539.048.056.5

j/cm

（3）實(shí)驗(yàn)測得4,8的質(zhì)量分別為m7=0.40kg,"=0.50kg.根據(jù)s-A圖象可計(jì)算出4木塊與桌

面間的動摩擦因數(shù)〃=.（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

（4）實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致〃的測量結(jié)果（填“偏大”或“偏?。?/p>

【解析】（1）木塊4撞到滑輪是因?yàn)槟緣KN運(yùn)動到滑輪位置時速度不為零，若要“不撞到滑輪

應(yīng)減小繩子的拉力，即減小5的質(zhì)量，或增加細(xì)線的長度使木塊/的初始位置遠(yuǎn)離滑輪；（2）

利用描點(diǎn)作圖法畫出s-〃的圖象，圖象見答案；

⑶在L'下落;:的過程中，對系統(tǒng)利用動能定理得一圖f啥:=/什心:，"落地后以木塊為研究對冢,

有一:；呻=。一看n：,代入已知數(shù)據(jù)二勺8kg,mF.」上以得戶亳與，其圖象的斜率=?蘭，由

，一;:圖象解得直線的斜率;=n.93聯(lián)立解得木塊匚：向的動摩煤區(qū)顏：、=：）』：4）由于滑輪軸有摩瘵，所

以：3）中表示出的摩擦力:、；密實(shí)際是與桌面，摩嚓力加上滑化軸的摩擦力，即3陽=*,；咫+工產(chǎn)大；咫，所

以滑輪軸的摩爆會導(dǎo)致:,的測量結(jié)果偏大

【答案】T'，減小3的質(zhì)量噌加細(xì)線的長度:或噌大.」的質(zhì)量；降低3的起始高度：，

:二如圖所示

13)0.4

(4)偏大

（2012?大綱版全國卷）23.（11分）（注意：在試題卷上作答無效）

圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電源，打

點(diǎn)的時間間隔用At表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外

力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打

點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)。

②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入秩碼。

③打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中硅碼的質(zhì)量01。

④按住小車，改變小車中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s“S2,…。

求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。

⑥以佬碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，,為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出上一m關(guān)系圖線。若加速度與小

aa

車和祛碼的總質(zhì)量成反比，則上與m處應(yīng)成關(guān)系(填“線性”或“非線性”)。

a

(2)完成下列填空：

(i)本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中祛碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤

和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是。

(ii)設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為si、S2、S3。a可用si、S3和At表示為a=。

圖2為用米尺測量某一紙帶上的SL的情況，由圖可讀出skmm,S3=mm。

由此求得加速度的大小a=—m/s)

，_____Si_____&—_----力_____

?ripni*；mr|Tm

2；4567g9I"1：I、E

(iii)圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。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。

1▲

a

/

/

/

/z

f?m

3

【答案】⑴①均勻⑥線性

（2）（i）遠(yuǎn)小于小車和小車中底碼的質(zhì)量之和

（ii）~—24.147.31.16（iii）1/kb/k

10Ar

【解析】（1）由加速度與小車和底碼的總存量成反比即lM+m）可知，▲與m

a

處應(yīng)成線性關(guān)系.（2）小吊盤和盤中物塊的聲量之和吐滿足的夕'汗是遠(yuǎn)小于小車和小車中祛碼的質(zhì)量之和。

由于打點(diǎn)的時間間隔為△t，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的力間間隔力5-：田s：-s：=2a-5At,解得士。根據(jù)刻

10Ar

度尺讀數(shù)規(guī)則，s；=36.6mm-12.5mm=24.1mm.s：=120.0加-72.7加=4。3mm.△t=O.O2s,代人a=三一’：得到

10Ar

a=--二=1.16m/s:.設(shè)小車質(zhì)量為M,Wk（M+）；a,變換成一=」?M+上M.對比實(shí)驗(yàn)圖線圖3,由工=k

10AraFFF

可得小車受到的拉力為F=l/k,由-1M=b可得M=b/k.

【考點(diǎn)定位】考查嗡證牛頓第二定律實(shí)境.

（2011?山東）（12分）

（1）某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個小球

和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由

卜落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放

的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲

音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動的位移x。

（空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）

①滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為

②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是。

a.滑塊的質(zhì)量

b.當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?/p>

c.長度測量時的讀數(shù)誤差

d.小球落地和滑塊撞擊擋板不同時

答案：⑴答案：①x*②Cfi-x；Zff】-③cd

解析:由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,道明小球和。塊運(yùn)動時間相同，由x=i#和/g-r

聯(lián)立解得滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為產(chǎn)-x/H.對滑塊，由牛頓第二定律，

mgsin-x/jw^cosa=ma,|fnsina=h/x,cosa-/x，--=gx/ff,聯(lián)立解得。=（上一

x/H）.~,由，=（8-///）一一可知，量引起實(shí)胎二差的是長度小4方測量時的讀數(shù)誤差

和小球落地和滑塊撞擊擋板不同時造成的工差.

（2009?全國卷I?23）（10分）某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運(yùn)動時摩擦力與斜面傾角的

關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上

標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置?光電門，用光電計(jì)時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量m；

②用直尺測量AB之間的距離s,A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h?B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離

h2；

③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，山光電計(jì)時器讀出滑塊的擋光時間t,

④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時間的平均值；

⑤利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosa；

⑥多次改變斜血的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，做出f-cose關(guān)系曲線。

（1）用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）:

①斜面傾角的余弦cosa=；

②滑塊通過光電門時的速度v=；

③滑塊運(yùn)動時的加速度a=；

④滑塊運(yùn)動時所受到的摩擦阻力f=

（2）測量滑塊擋光長度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=

答案：(1)①cosa=Js")；②g；(§)a=-；?mg—~；(2)

st1st2s2st2

3.62cm

解析：（1）物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,受重力支持力、滑動摩瘵力,如圖所示①；根

據(jù)三角形關(guān)系可得到COSa=小一-3一尼）：，②根列學(xué)科處=士=芻③根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式工=二,有

sttla

5=二，即有a=二；④根據(jù)牛頓第一定律mg<?../=邛%則有f=，"g上二3-w一二；⑵在

la1st'52sf

游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6cm,在游標(biāo)尺上廿好是第1條刻度線與壬尺對齊，再考慮到卡尺是10分度，所

以讀數(shù)為3.6cnrK）.1Xl]tun=3.61cm或者3.62cm也對?

【當(dāng)堂鞏固】

1.“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是（）

A.平衡摩擦力時，小盤應(yīng)用細(xì)線通過定滑輪系在小車上

B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)始終保持小車和祛碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤和祛碼的質(zhì)量

C.實(shí)驗(yàn)中如果用縱坐標(biāo)表示加速度，用橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)祛碼的總質(zhì)量，描出相應(yīng)的點(diǎn)

在一條直線上時，即可證明加速度與質(zhì)量成反比

D.平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動過程中紙帶也要受到阻力

解析：平衡摩擦力時，細(xì)線不能系在小車匕紙帶叱就連好，錯、。對；小車和祛碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大

于小盤和祛碼的總質(zhì)量，故3對；若橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)"二馬的總質(zhì)量，則1一》圖象是雙曲線，不是

直線，故C錯.

答案:BD

2.如圖所示，在探究牛頓運(yùn)動定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為

月、出,車及車中所放樁碼的總質(zhì)量分別為如、加2,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移

分別為修、X2,則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有（）

A.當(dāng)加]=僅2、Q=2E2時，乃=2必

B.當(dāng)m1=m2、/1=292時，X2=2xi

C.當(dāng)〃z]=2m2、F\~~F?時，X]=2A?2

D.當(dāng)加i=2加2、Q=/2時，M=2X]

解析：當(dāng)m1=62、B=2&時,山尸=用〃可知，0=2〃2，再山式=%,可得：Xi=2x2f故A

正確、B錯誤；當(dāng)團(tuán)|=2，〃2、尸|=F2時，"1=52，再由X=；a，可得：修=表2，故C錯誤、D

正確.

答案：AD

3.在利用打點(diǎn)計(jì)時器和小車來做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)時，下列說法中不正確的是（）

A.平衡摩擦力時，應(yīng)將祛碼盤及盤內(nèi)祛碼通過定滑輪拴在小車上

B.連接祛碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行

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)先接電源再釋放小車

解析：選A.本題考查實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，選項(xiàng)A中平衡摩擦力時、不能將硅碼盤及盤

內(nèi)硅碼（或小桶）拴在小車匕A錯；選項(xiàng)B、C、D符合正確的操作方法，B、C、D對.

4.用如圖3—4—9所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車

的加速度。和小車所受拉力尸的圖象為圖中的直線1,乙同學(xué)畫出的。一尸圖象為圖中的直線

II.直線I、II在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種

情況原因的四種解釋，其中可能正確的是（）

圖3—4—9

A.實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力

B.甲同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

C.實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力

D.乙同學(xué)在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

答案：BC

5.如圖3—4-10所示是在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的三條。一尸圖線,

下列說法中正確的是（）

圖3—4—10

A.三條傾斜直線所對應(yīng)繩的拉力相同

B.三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和硅碼的總質(zhì)量不同

C.直線1對應(yīng)的小車和祛碼的總質(zhì)量最大

D.直線3對應(yīng)的小車和祛碼的總質(zhì)量最大

解析：選BD.由尸="?”得"=!廠，斜率越大，質(zhì)量越小，故B、D選項(xiàng)正確.

6.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度。與小車的質(zhì)量"的關(guān)系忖，由于沒有注

意始終滿足兒》＞根的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖3—4—11中的（）

圖3—4—11

解析：選D.在本實(shí)驗(yàn)中，小車的加速度，=2=早，則繩中的張力.：=浮",在研究加速度跟小車質(zhì)量

》的關(guān)系時，彳鏘避不變，若橫軸為1匕'+用，則；一"-?二彖應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，當(dāng)滿足

時，戶號。一方圖冢還可以滿足圖冢是過原尸％當(dāng)小車船5量變小，不滿足"》小時斜率將變小,

圖冢便發(fā)生彎曲.故選）

7.如圖3—4—12所示，在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若I、2兩個相同的小車所受拉力

分別為品、出，車中所放祛碼的質(zhì)量分別為%、，”2,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移

分別為X|、冷，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有（）

圖3-4-12

A.當(dāng)加]=加2、尸1=2尸＞2時，X1=2工2

B.當(dāng)〃?]=加2、/i=2B時，M=2XI

C.當(dāng)7771—2mz、F\~~7*2時，X1=2A?2

D.當(dāng)團(tuán)]=2加2、尸1=/2時，M=2%]

解析：選A.題中；士和叱是車中袪碼的質(zhì)二絕不屹認(rèn)為是小車的質(zhì)量當(dāng)”=他二時，兩車總質(zhì)量仍相等,

因F.=h:,則:=二口由:尸戛：知，A.Pj,3錯誤?二：二＞七，兩車總質(zhì)量關(guān)系未知，故C、。不能

確定.

8.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖3—4—13所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、

G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計(jì)時器相連，當(dāng)滑行器通過GI、G2光電門時.，光束被遮擋的時

間△八、加2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為〃，擋光

片寬度為。，光電門間距離為x,牽引祛碼的質(zhì)量為機(jī)回答下列問題：

圖3—4—13

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況卜,

如何判斷調(diào)節(jié)是否到位？

答：___________________________________________________________________________

(2)若取M=0.4kg,改變〃?的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下機(jī)的取值不合適的一個是.

A.m—5gB.w—15g

C./n=40gD.m=400g

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為

.(用△?、A/2＞D、x表示)

答案：取下牽弓|祛碼，U放在任意位置料不動；二取下牽F：成碼，輕推滑行器”數(shù)字計(jì)時器記錄每一

個光電門的光束被擋的時間*都相等

，2C7.?r\、-

\\.

i2：Oi.3)^=——r——

9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3—4—14所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、

托盤和祛碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)〃.滑塊和托盤上分別放有若干祛碼，滑

塊質(zhì)量為滑塊上祛碼總質(zhì)量為〃?'，托盤和盤中祛碼的總質(zhì)量為九實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌

道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2.

圖3—4—14

(1)為測量滑塊的加速度“，須測出它在/、8間運(yùn)動的與,計(jì)算。的運(yùn)

動學(xué)公式是;

(2)根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得到。與楊的關(guān)系為：

l+"g

。="十帚+不一建

他想通過多次改變“，測出相應(yīng)的。值，并利用上式來計(jì)算〃.若要求。是加的一次函數(shù)，必

須使上式中的保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的祛碼置于

(3)實(shí)驗(yàn)得到。與根的關(guān)系如圖3-4-15所示，由此可知〃=(取兩位有效數(shù)字).

圖3—4—15

解析：⑴由得戶當(dāng)，可見要測匕清塊在：、3間的，多x和運(yùn)動時間:.

一「

二要使。=、廣":"L2是m的一次已放，必笏/也+以保持不變，這就要求實(shí)驗(yàn)中從托盤中取出的祛

一?二十陰十博

碼置于滑塊上.

:門由?=「,_!_一：；”一咫，得才+:,g=T7；~"j—圻取，?=...ms:?；＞!=3.064kc；?=口二9ms：,比=0.06S

.」十〃|十小，/一㈤十孫

9則生三翡解得.=3.23,學(xué)科即

上+理叱

答案：⑴位移時間產(chǎn)31加+沈滑塊上

(3)0.23(0.21~0.25)

10.在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝

置.圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過定滑輪并掛上祛碼盤，

兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置匕實(shí)驗(yàn)時通過控制裝置使兩小車同時開始運(yùn)動，然后同時停

止.

.、w.wa

?和祛pt

(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使.在實(shí)驗(yàn)時，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)

使祛碼盤和祛碼的總質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車的質(zhì)量.

(2)本實(shí)驗(yàn)通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因?yàn)?

解析：⑴在安裝實(shí)嗡裝置時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與水平軌道平行，在實(shí)嗡時，為使底碼和盤的總

重力近似等于細(xì)線的拉力，作為小車所尹二J合外文，必須滿L:底碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.

㈡因?yàn)閮尚≤囃瑫r開始運(yùn)動，同時停止，一科網(wǎng)運(yùn)動時:上扇，由:尸&:可知，*與；、成正比.

答案：小車與滑輪之間的細(xì)線與軌道平行.大「

匚兩軍從靜止開始勻加速直線運(yùn)動，且兩岸運(yùn)動的時間相同，其加速度與位移成正比

11.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中Gi、G2為兩

個光電門，它們與數(shù)字計(jì)時器相連，當(dāng)滑行器通過GI、G2光電門時，光束被遮擋的時間△人、

加2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為“，擋光片寬度為

D,光電門間距離為x,牽引祛碼的質(zhì)量為機(jī)回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下,

如何判定調(diào)節(jié)是否到位？

答:.

(2)若取A1=0.4kg,改變機(jī)的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下機(jī)的取值不合適的一個是

A.m=5gB.zn=15g

C.m~40gD.m—400g

(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為

(用加1、42、D、X表示)

解析：工，如果氣墊導(dǎo)軌水平，則不掛祛碼丐，［'應(yīng)叱任任意位二蕭止不動，或推動，'后能使:'勺速運(yùn)動.

I二應(yīng)滿足故?i=400g不合適.

?

可得：0=壬y;

答案：11:，取下牽弓I祛碼，》放在任意位置都一」或取下牽弓I七金，輕推滑行器“，數(shù)字計(jì)時器記錄每一

個光電門的光束被擋的時間上都相等

12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，已提供了小車，?端附有定滑輪的長木板、紙

帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線.為了完成實(shí)驗(yàn)，還須從下圖中選取實(shí)驗(yàn)器材，其

名稱是(漏選或全選得零分)；并分別寫出所選器材的作用.

解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時器用來打點(diǎn)計(jì)時，以便測定加速度，要