高考物理二轮复习第六章力学实验夯基保分练二运动类实验

1、夯基保分练(二)“运动”类实验1(2017江西六校联考)实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50 Hz。实验的部分步骤如下：a将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为a_(用题中所给字母表示)。(2)如图乙是某次实验中得到的一条纸带，在

2、纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用分度值为1毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量值xC和速度计算值vC填在下表中的相应位置。计数点x/cms/cmv/(ms1)O1.000.30A2.341.340.38B4.043.040.46C5.00D8.337.330.61E10.909.900.70(3)实验小组通过绘制v2s图线来分析运动规律(其中v2v2v，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图丙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图

3、中标出计数点C对应的坐标点，并画出v2s图线。(4)实验小组绘制的v2s图线的斜率k_(用题中所给字母表示)，若发现该斜率大于理论值，其原因可能是_。解析：(1)对钩码，根据牛顿第二定律得m1gFm1a，对小车，根据牛顿第二定律得Fm2a，解得a。(2)C点对应的测量值xC6.00 cm。由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T0.04 s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC m/s0.54 m/s。(3)画出v2s图线如图所示。(4)由匀变速直线运动的速度位移公式可知v2v2as，v2s图线的斜率k2a

4、2，斜率大于理论值，说明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力时木板左端垫得太高引起的。答案：(1)(2)6.000.54(3)见解析图(4)2木板的左端垫得过高2(2017合肥一中诊断)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置。(1)实验时，一定要进行的操作是_。A为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量MB将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数D改变钩码的质量，打出几条纸带(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻

5、两计数点间还有4个打点(图中未标出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，计数点间的距离已标注，根据图中数据计算的加速度a_(结果保留三位有效数字)。(3)以拉力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图像是一条倾斜直线，测得图线的斜率为k，则小车的质量为m_。解析：(1)因为拉力的大小通过拉力传感器测出，所以不需要满足钩码的质量m远小于小车的质量M，故A错误；实验时，需将长木板的右端垫高，平衡摩擦力，故B正确；实验时应先接通电源，再释放小车，故C错误；实验应改变钩码的质量，打出几条纸带进行研究，故D正确。(2)由于两计数点间还有4个点没有画出，故两计数点之间的时间间隔

6、为T50.02 s0.10 s，取06之间的六段距离，采用两分法，由xaT2可得：a，代入数据解得a0.496 m/s2。(3)aF图像中，图线的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为m。答案：(1)BD(2)0.496 m/s2(3)3(2017山东实验中学检测)为“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置，请回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间的摩擦力的影响应采取的方法是_。A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

7、D将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上(2)在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50 Hz，则小车加速度的大小为a_m/s2。(结果保留3位有效数字)(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在木板水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图所示，其中图线_(选填“”或“”)是在木板倾斜情况下得到的，小车及车中的砝码总质量m_kg。解析：(1)将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，

8、以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车所受的合力就可认为是绳子的拉力，故选项C正确。(2)由题意每两点之间还有四点没有画出来，所以T0.1 s，设x15.00102 m，x27.10102 m，x39.10102 m，x410.81102 m，x512.70102 m，x615.10102 m，根据匀变速直线运动的推论公式xaT2可以求出加速度的大小，得：x4x13a1T2，x5x23a2T2，x6x33a3T2，对三个加速度取平均值，得：a(a1a2a3)，代入数据解得a 1.93 m/s2。(3)由题图中图线可知，当F0时，a0，即绳子上没有拉力时小车就有加速度，说明实验操作中，平

9、衡摩擦力时木板的右端垫得过高，所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。根据Fma得：a，所以小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图线斜率等于小车和砝码的总质量的倒数。由题图易得图线斜率k2，所以小车和砝码的总质量m0.5 kg。答案：(1)C(2)1.93(3)0.54(2017株洲二中模拟)用如图甲所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。(1)实验时，一定要进行的操作是_(填选项前的字母)。A小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数FB改变小车的质量，打出几条纸带C用天平测出

10、沙和沙桶的总质量D为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)若要把小车所受拉力视为小车所受的合力，在进行上述实验操作之前，首先应该完成的实验步骤是_。(3)根据实验数据，画出了如图乙所示的aF图像，测得斜率为k，则小车的质量为_。(4)若某次实验，求得小车的加速度为a，则此时沙和沙桶的加速度为_。(5)若弹簧测力计的读数为F，则F_mg(m为沙和桶的总质量)。(填“大于”、“等于”或“小于”)解析：(1)打点计时器使用时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力的关系，要记录弹簧测力计的示数，A正确；要探究加速度与质量的关系时，就要改变小车的质量，这个

11、实验是研究加速度随F变化关系，B错误；拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也就不需要使小桶(包括沙)的质量远小于车的总质量，C、D错误。(2)小车在运动中要受到木板对小车的摩擦力和纸带与打点计时器间的摩擦力，要把小车所受拉力视为小车所受的合力，就要先平衡摩擦力。(3)对aF图像来说，图像的斜率表示小车质量的倒数，此题中弹簧测力计的示数F F合，故小车质量为m。(4)两股细绳拉小车，所以沙和沙桶的加速度是小车的2倍，所以沙和沙桶的加速度为2a。(5)因为沙和沙桶有加速度，所以细绳的拉力小于沙和沙桶的重力，即弹簧测力计的读数小于沙和沙桶的重力。答案：(1)A(2)平衡摩擦力(

12、3)(4)2a (5)小于5. (2016全国丙卷)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N5个，每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下：(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余Nn个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的

13、位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n2时的s-t图像如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表：n12345a/(ms2)0.200.580.781.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力与正比。(5)利用a-n图像求得小车(空载)的质量为_kg(保留2位有效数字，重力加速度取g9.8 ms2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是_(填入正确选项前的标号)。Aa-n图线不再是直线Ba-n图线仍是直线，但该直线不过原点Ca-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大解析：(3)根据题图(b)可知，当t2.00 s时，位移s0.78 m，由sat2，得加速度a0.39 m