探究牛顿第二定律实验习题整理

1、2012高考物理实验专项训练（验证牛顿第二定律）1用如图（甲）所示的实验装置来年验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平 衡摩擦力（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑 轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。请问这位同学的 操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答:（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力 F,他得到M （小车质量） 保持不变情况下的aF图线是下图中的（将选项代号的字母填在横线上）B、C、D、 的计算式: 为4 H,|L21 f 1.&3单 Q： tm（3）打点计时器使用的

2、交流电频率f=50Hz.下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、E每两点之间还有 4个点没有标出.写出用s1、s2、S3、s4以及f来表示小车加速度a=.根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小m/s2 （结果保留两位有效数字）答案：（1）该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够匀速下滑 该同学做实验时实际上是平衡摩擦力过度，故没有拉力F之前已经有加速度，故 C正确.2（S3 S4）-（3 S2 ） f100,a= 0.60m/s2 .a =（3）加速度的表达式2如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面

3、与打点计时器的纸带相连开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2 （计算结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的如果重力加速度取10m/，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为答案：（1）

4、加速度的大小为 5.0m/s2（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；（3 ）设重物的质量为 m,小车的质量为 M, m：M=1：1实验装置如图，一表面粗糙（保3.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数 的木板固定在水平桌面上， 一端装有定滑轮；木板上有一滑块， 其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速 运动，在纸带上打出一系列小点（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、a=3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有 4个

5、打点（图 中未标出），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度（2）回答下列两个问题： 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（填入所选物理量前的字母）A. 木板的长度IB木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量 m3E.滑块运动的时间t 测量中所选定的物理量时需要的实验器材是LL（3）滑块与木板间的动摩擦因数=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）写出支持你的看法的一个论据：答案：（0.4950.497m/s2均可）（2） CD，天平m3g -（m2 m3）a纸带与打点计时器的限位孔之间有（3）m2g,测量

6、值比真实值偏大, 摩擦阻力.4现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾 角可以调节的长木板（如图）、木块、计时器一个、米尺.（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤： 让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处，记下所用的时间t . 用米尺测量D与A之间的距离s,则木块的加速度 a= 用米尺测量长木板顶端 B相对于水平桌面 CA的高度h和长木板的总长度I.设木块所受重力为mg,木块与长木板之间的动摩擦因数为卩，则木块所受的合外力 F = . 根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式卩=，代入测量值计算求出的值. 改变，重复上述测量和计算. 求出的平均值.（2

7、）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了 以下的方案：A. 选用总长度I较长的木板.B. 选用质量较大的木块.D离斜面底端更远一些.C. 使木块从斜面开始下滑的起点D. 使长木板的倾角尽可能大一点.其中合理的意见是.（填写代号）答案:2s2(1)t .2slgt2 I2 - h2.长木板的倾角（或长木板顶端距水平桌面的高度）（2） AC板L较长，测量的相对误差较小，下滑的时间长，测量的相对误差也较小 5在探究 牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系.实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的

8、刹 车系统同时进行控制（未画出刹车系统）.通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小.通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式 为.已知两车质量均为 200g，实验数据如表中所示：实验 次数小车拉力F/N位移s/cm拉力比F甲/F乙位移比s甲/s乙1甲0.122.30.500.51乙0.243.52甲0.229.00.670.67乙0.343.03甲0.341.00.750.74乙0.455.4分析表中数据可得到结论:田该装置中的刹车系统的作用是 .为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）1 .2s = at答案： 2 ；在实验

9、误差范围内当小车质量保持不变时，由于s= F说明an F ；控制两车同时运动和同时停止；调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）6. 在验证牛顿第二定律的实验中备有下列器材：其中多余的器材是（填代号卜缺少的器材是.A. 打点计时器；B.天平（带砝码）;C.秒表；D.低压直流电源；E.纸带和复写纸；F.导 线细线；G.小车；H.砂和小桶；I.带滑轮的长木板.答案：多余的器材是 CD;缺少的器材有低压交流电源，刻度尺、砝码7. 在验证牛顿第二定律实验中，下面的说法中正确的是（）A. 平衡摩擦力时，小桶应用细线通过法滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂B. 实验中应始终保持小车

10、和砝码的质量远大于砂和小桶的质量C. 实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点 在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比D.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力答案：BD& a、b、c、d四位同学做验证牛顿第二定律的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为 M，分别得出如图3-14-14中a、b、c、d四个图线，其中图a、b、c 是a-F图线，图d是a 一 1/M图线，则以下说法中正确的是（）A . a和b较好地把握了实验条件 MmB. c和d则没有把握好实验条件 MmC. a同学长木板的倾角太小，而 b同学

11、长木板角度太大D . a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作b图 3 - 14- 14答案：ABCD9某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体受外力不变时，改变物体的质量，得到数据如 下表所示.实验次数物体质量m (kg)物体的加速度(m/s2)物体质量的倒数1/m(1/kg)10.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000.161.00(1) 从表中的数据你可得岀的结论为(2) 物体受到的合力大约为答案：(1)合外力一定的条件下，物体的加速度与物体的质量成反比(2) F 合=0.155N10.在探究加速度与物

12、体所受合外力和质量间的关系时，采用如图3-14-15所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：时，才可以认为绳子对小车的(1) 当M与m的大小关系满足 拉力大小等于盘和砝码的重力纸带打点计时器M图 3 - 14- 15(2) 组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错 误的是:A 平衡摩擦力 时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D. 小车运动的加速度可用天平测出m以及

13、小车质量 M，直接用公式a= mg/M求出。(3) 在保持小车及车中的砝码质量质量M 定，探 住彳住,究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时/操作不当，二位同学得到的a F关系分别如图/3-14-16中C、D所示(a是小车的加速度，F是细丁丄 JIZ线作用于小车的拉力)其原因分别是：图 3- 14 - 16答案：(1) m M (2) ACD( 3) C:平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了；D:没有平衡摩擦力或木板的倾角过小11如图3-14-11所示，探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角有无关系, 若要得出定性结论提供器材有：A. 光滑木板，长度为 LB.小车，质量为 MC

14、.钩码若干个，每个质量为 mD. 长方体木块（垫木板用）E.米尺F.秒表（1）实验过程：第一步：在斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由顶点滑至底端用时t,就可以由（填改变或不公式求出a,则a= ，某同学记录了数据如下质量次数时间MM+mM+2m11. 421 . 421 . 4021. 401 . 441 . 3931. 411 . 381 . 42表所示：根据以上信息，在误差范围内，我们发现质量改变之后平均用时 改变），经过分析你得出加速度和质量的关系为第二步：在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系:实验中通过改变长方体木块与木板相

15、对位置来改变倾角，因为没有量角器，我们可以测量出 木板顶端到水平面高度h,那么倾角的正弦值Sina=h/L.某同学记录下h和加速度如下图 3 - 14- 12木板长L （米）1.00h （米）0.100.200.300.400.50Sin a=h/L0.100.200.300.400.50加速度 a（m/s2 ）0.9701.9502.9253.9104.900答案：（1）第一步：2L/t2,不改变，在倾角不变的条件下，a与m无关.第二步：作图略， 9.75-9.78m/s2 , a=KSina （或文字表述也可 ）（2）控制变量法图 3- 14- 13实验装置如图3-14-13乙所示：一木块

16、12. 在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，放在水平光滑长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重 物相连，重物的质量为m 木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动图1-4-13甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之 间的距离分别为 S1、S2、S3 S4 S5 S6,打点计时器所用交流电周期为T.根据给以上数据求：（1）木块的加速度a=.（2）细线对木块的拉力 T=.（3）为了减少误差，你认为应采取什么措施？（S4S5 S6） - （ S1* S2S3）（S4S5S6_ （S1S3S3）-2 - - -

17、m - - - 2 - 答案：（1）9T（ 2）9T（3）木块的质量应远大于重物的质量，实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重 物时能沿木板匀速下滑13. 很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，兴趣小组的同学设计了 这样的实验方案：在水平桌面上放一小木块，小木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前 端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个、第 五个钩码之间的距离最大起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离 小于木块到定滑轮的距离，如图（a）所示启动打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块

18、会继续运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz图（b）是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示.城带 /木块打点计时器第五个钩硏第一个钩码本实验方案中，在不可伸长的细线上挂五个钩码，这样做的目的是什么 根据所提供纸带上的数据，判断第五个钩码落地可能出现在纸带中的哪一段 根据所提供纸带上的数据，可算出木块与桌面的动摩擦因数尸 简要分析所提供纸带上的数据，说明“力越小速度就越小”的观点是否正确:（要点是：逐渐减少物体受力）答案：通过钩码逐个落地来减小木块在运动方向上的受力.5个钩码落地之前D10D11 从纸带可以分析出，所有钩码都落地后，木块做减速运动，第 木块块做

19、匀速运动，故第5个钩码落地可能出现在D10D11 0. 5第5个钩码落地后，小车做匀减速运动， 从纸带可以求出小车的加速度为a=- 5m/s2,2由a =也=5m/ s，可得卜=0.5 钩码逐个落地的阶段(如D1到D8)，木块在运动方向受力逐渐减小；从提供的数据可以看出D1到D8之间每相邻两点间的距离在增大；而打点计时器是在每隔相等的时间内打一个- SV =-点；根据t知v在逐渐增大，所以“力越小速度就越小”的观点是不正确的.a/m?s -21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.0014. 若测得某一物体 M 定时，a与F的关系的有关数据资料下表(1) 根据表中数据

20、，画出a-F图象(2 )从图象中可以判定：当M 定时，a与F的关系为答案：(1)画出的a-F图象如图4-2-9所示；(2) 由图象可知a与F成正比关系.15. 若测得某一物体受力F 定时，a与m的关系数据如下表所示a/m?s-22.042.663.233.98m/kg2.001.501.251.001 a 的关系-1a与m(1) 根据表中所列数据，画出m图象；1a -(2) 由 m图象可知，当F 定时，a与m为1a -答案：(1) m图象如图4-2-10所示；(2)由图象可知 成反比.nF16. 如图4-2-11所示探究加速度与力的关系时，甲同学根据实验数据画出 的a F图象为图中的直线I,乙

21、同学画出的aF图像为图中的直线n.直 线I、n在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是()A. 实验前甲同学没有平衡摩擦力B. 甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C. 实验前乙同学没有平衡摩擦力D. 乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了答：BC纵截距及其物理意义，（2）在实验中平衡摩擦力的标准是物体在不挂小盘和砝码（或砂17用斜面、小车、砂桶、砝码等器材做探究加速度与力、质量的关系 ”实验，图4-2-12是实验中一条打点的纸带，相邻计数点的时间间隔为T,且间距x1，x2, x3, x4, x5，x6已量出.X

22、1 i X2X3 iX4iX5十ABCDEF（1 ）请图 4-2-12写出三个不同的计算加速度的表达式.（2） 如图4-2-13 （甲），甲同学根据测量数据画出a F图线，表明实验的问题是 .(甲) F图 4-2-132=泞a答案：（1） T ；X4 一 X1(X4 - X5 * X6)凶-X2 - X3)9T（3）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的 a F图线如图4 2 13 （乙）所示，说明两个同学做 实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小.（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（3） 两小车及车上的砝码的质量不同，且m乙v m甲18. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，

23、下列说法中正确的是（）A. 为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量B. 为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高C. 实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差1a -D. 实验结果采用m坐标作图，是为了根据图直线直观地作出判断答案：ABD匚1F ,ac 一19. 已知物体的加速度 a与物体受到的力F及物体的质量 m满足关系式m .在光滑的水平面上有一质量为 m的物体受到水平力 F作用，在t时间内开始移动了 X距离，今要 使距离变为4x,可采用以下哪一种方法（）A. 将水平恒力增大为 4F1B. 将物体质量减小为原来的2C. 将作用时间增为 2tD. 将

24、作用时间增为t答案：AC20. 某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，采用了课本上案例的装置，由于1a 没有考虑重物的质量，结果得到的M图象可能是图4-2-14中的哪一个()答案:BD图 4-2-1421. 探究加速度与力、质量的关系实验如下：(1) 在探究物体的加速度与力的关系时，应保持不变，分别改变施加在物体上的力F,测出相对应的加速度 a.(2)壬曰.质量不变，分别改变物体的在探究物体的加速度与物体的质量的关系时，应保持 m,测出相应的加速度 a.为了更直观地反映物体的加速度(3)来，该关系图象应选用a与物体质量m的关系,往往用二者的关系图象表示出A. a m图象B. m a图

25、象11C. a m图象D.1m a图象)a与质量成反比a成反比a与施加在物体上的力成(4) 如果a m图象是通过原点的一条直线，则说明(A. 物体的加速度 a与质量m成正比B.物体的加速度C.物体的质量 m与加速度a成正比D.物体的质量与加速度(5) 如果a F图象是通过原点的一条直线，说明物体的加速度关系.B; ( 5)正比答案：(1)物体质量m ; (2)施加在物体上的力 F; (3) C; ( 4)22. 在探求a与F、m关系的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、 小车、沙和桶；H.薄木板其中多余的器材是 ，缺少的

26、器材是 .答案：CE;附有定滑轮的长木板、刻度尺23. 某次实验纸带的记录如图 4 2 15所示，从A点起每隔5个点取一计时点，则 D点的对 应速度为m/s，物体运动的加速度为 m/s2 .AY 3. 07 丨IIH：12. 38I:. 27.87:-49. 62单位：cm图 4-2-15答案：1.86; 6.2224. 甲、乙两同学用同一装置实验，画出了各自得到的a F图象，如图4-2-16所示，说明两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并 比较大小.答案：质量；m甲m乙25在如图4-2-17所示的实验装置中，如果没有足够光滑的水平板, 为了减小由磨擦带来的误差，应采取什么措施？答案：平衡

27、摩擦力.在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置， 直到小车在斜面上运动时保持匀速直线 运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的 重力在斜面方向上的分力平衡.26.在如图4 -2- 18所示的实验装置中，可通过纸带记录小车的运动，从而求出其加速度如果实验中打出的纸带如图4 2- 19所示，相邻计数点的时间间隔是0.1 s,由此可算出小车的加速度a=m/s2.1.24+2. 62十图 4 2 19图 4 2 18答案：0.6927.某同学在探究加速度与力的关系时采用了图4 -20所示的装置，把装有定滑轮的和木板放置于水平桌面上，一细绳绕过定滑轮一端悬

28、挂一重物，另一端系在小车上，他认为物块的重力的大小即为小车受 对吗？如果不对，错在到的合外力大小.他的想法 哪里，就座怎样？图 4-2-20答案：不对28 某学生在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的资料如下表所示.F/N0.200.300.400.50a/ (m s2)0.100.210.290.40(1 )根据表中的数据在图4 2 22中作a F图线.图 4 2 22(2) 图线在F轴上截距的物理意义是 .(3) 图线斜率的物理意义是 .答案：(1)图略(2)小车所受阻力的大小(3)小车和砝码总质量的倒数29如图4 223所示.两个高1.2 m左右的支架上，

29、放着两条平 行光滑铝合金导轨，且已调成水平状态，在光滑的导轨上放着两辆 质量相等、性能一样的小车.1号车放在左边，系有一根通过木板右端的小定滑轮的细线，绳端有一小桶，桶中可放砝码.2号车在右端，系有一根通过木板左端的小定滑轮的细线，绳端有一相同的 小桶两辆车一开始被左、右两端的电磁铁吸住，电磁铁串联后接 在6 V的学生电源上(闭合)，断开电源，电磁铁同时失去磁性小车在拉力作用下从两端向中间运动，在某位置相碰，记下相碰位置，就可以比较两物体的加速度大小.试分析如何比 较加速度大小的？ 答案：记下小车的起始位置和相碰位置，就可以求出小车运动的位移小车的运动可以看做122ss =ata =丁是初速度

30、为零的匀加速直线运动根据公式2 ，可得 t ,因为两车时间相等，就可以根据位移大小来比较加速度大小了若用秒表测出运动的时间，还可以直接求出加速度的 大小.30某同学在探究加速度 a与物体的受力F及物体的质量 m之间的关系时，分别保持物体的 质量和物体的受力不变，测出了下表所示的两组数据，请在图4 2 24 (a)、(b)所示的坐标纸上选取合适的坐标和刻度分别做出 a F图像和a 1/m图像.F/N0.140.280.430.550.71a/(m/s 2)0.200.400.590.820.98m/kg0.500.400.300.250.20a/(m/s 2)0.440.560.730.891.

31、08图 4 224答案：如图4 226 ( a)、(b)所示一 % -!1*31. 在验证牛顿第二定律”的实验中，以下做法正确的是()A 平衡摩擦力 时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D. 求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量(M和m以及小车质量 M，直接M + m用公式a=mg求出答案：B32. 在验证牛顿第二定律”的实验中，按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行实验，下 述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在下面的横线上：A. 保持小盘和砝码的质量不变，

32、在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B. 保持小车质量不变，改变小盘和砝码的质量，测出加速度，重复几次C. 用天平测出小车和小盘的质量D. 平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动E. 挂上小盘，放进砝码，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点1F. 根据测量的数据，分别画出a F和a M的图线答案：DCEABF或 DCEBAF33为了探究加速度与力的关系，使用如图实一4 9所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间 t1 t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片

33、宽度为D,光电门间距离为s,牵引砝码的质量为 m.回答下列问题：noo1挡光片.r-Ln5 Ms疗Ms”GSM加刃/SMMM加*sJ图实一49（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答: 若取 M = 0.4 kg，改变 m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是A. m1 = 5 gB. m2 = 15 gC. m3 = 40 gD. m4= 400 g（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为 （用 t1 t2 D、s 表示）.解析：（1）如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M应能在任意

34、位置静止不动，或推动 M后能使M匀速运动.应满足M） m，故m4 = 400 g不合适.DD由 v1 =丽 v2 =代 v2 v2= 2asD D（Zt22-（丽2可得：a=2S.答案：（1）取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间At都相等.(2)D(3)a =D D2s34. 如图实4 10所示为 用DIS位移传感器、数据采集器、计算机 ）研究加速度和力的关系 的实验装置.住移餐憾器（发射器） 谊移传感器（接收器）轨逍占钩码图实4 10（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 不变，用钩码所受的重力作为，用DIS测小车的

35、加速度.（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的 多组数据可画出 a F关系图线（如图实一4 11所示）分析此图 线的 OA 段可得出的实验结论是 （单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）A. 小车与轨道之间存在摩擦B. 导轨保持了水平状态C. 所挂钩码的总质量太大D. 所用小车的质量太大解析：（1）在研究加速度与力的关系时必须保持小车质量不变，才能找出二者的关系.OA段在实验的允许范围内，图线是一条直线，因此可得出a与F成正比的关系.由实验的原理a= J钓丹= F可知AB段明显偏离直线是由于没有满足M车？ mM车+ m钩 M车+ m钩钩造成的.答案

36、：（1）小车的总质量（或：小车的质量）小车所受外力（或：外力、合外力）（2）在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比C35. 如图实-4- 12所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子.沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量 ）记为m,小车的总质量（包括车、盒子及盒内 沙子质量）记为M.n彩Zf打点卿器沙桶图实4 12（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中， 称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力 F,对应的加速度 a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力 F的大小，每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中，桶内

37、的沙子取自小车中，故系统的总质量不变.以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a F图象，图象是一条过原点的直线. aF图象斜率的物理意义是 . 你认为把沙桶的总重力 mg当作合外力F是否合理？答：.（填合理”或不合理”） 本次实验中，是否应该满足M? m这样的条件？答: （填是”或否”；理由是（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系本次实验中，桶内的沙子总质量 不变，故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以 倒数为横轴.解析：（1）将车内的沙子转移到桶中，就保证了M + m不变，

38、即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，盘，可见a- F图象斜率的物理意义是1M + m，系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg，不必满足M? m这样的条件.M+ m，而系统的合外力仍等于（2）向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量 所悬挂沙桶的重力 mg,保证了合外力不变.1答案：（1） - 合理 否 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力M + m就等于mg（2）M + m36. 在 验证牛顿第二定律”的实验中，以下做法正确的是（）A .平衡摩擦力 时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时

39、器的电源D. 求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量（M和m以及小车质量 M，直接M + m用公式a = Mg求出答案：B37. 做验证牛顿第二定律”实验时，按实验要求安装好器材后，应按一定的步骤进行实验，下 列给出供选择的操作步骤：A. 保持小盘和其中砝码的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B. 保持小车质量不变，改变小盘里砝码的质量，测出加速度，重复几次C. 用天平测出小车和小盘的质量D. 在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力1E根据测出的数据，分别画出a- F和a-矗图象F. 用秒表测出小车运动的时间G. 将装有砝码的小盘用细线通过定滑轮系到小车

40、上，接通电源，释放小车，在纸带上打出一 系列的点以上步骤中，不必要的步骤是 ，正确步骤的合理顺序是 .（填写代表字母）解析：此实验中不需要用秒表测量小车的运动时间.答案：F CDGBAE38. 探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图实一4 11甲所示.n23乜;迢7 *轴5 +加f讥(单位乙图实4 11(1) 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图实一 4 11乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=m/s2.(结果保留两位有效数字)(2) 平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在

41、小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m 2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图实一4 12中作岀a F的关系图象.to? (m-sWil三戸(3) 根据提供的实验数据作出的a F图线不通过原点请说明主要原因.解析:(1)a=寺3.68 3.52 X 120.12 xm/s2 = 0.16 m/s2 或 a =云=3.83 3.68 X 120.12m/s2 = 0.15 m/s2.(2)a

42、F图线如图所示.n/mszl（3）小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了 砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a F的图线不过原点.答案：（1）0.16（0.15也算对）（2）见解析（3）未计入砝码盘的重力39 如图实4 13所示为 用DIS位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置.旋移榕感器（发射器 位移传感器（接收器）3 捕CL图实4 13（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持 不变，用钩码所受的重力作为 用DIS测小车的加速度.（2）改变所挂钩码的数量， 多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数 据可画出a F关

43、系图线（如图实一4 14 所示）. 分析此图线的OA段可得出的实验结论是 此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）图实4 14A. 小车与轨道之间存在摩擦B. 导轨保持了水平状态C. 所挂钩码的总质量太大D. 所用小车的质量太大答案：（1）小车的总质量（或：小车的质量） 小车所受外力（或：外力、合外力）（2）在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比C40. （2010江苏高考）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律， 某同学采用 了加速度与物体质量、物体受力关系 ”的实验装置（如图实-4- 15 所示）.实验时，平衡小车 与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以

44、增大空气对小车运动的阻力.薄扳 小车点计时器图实一4 15往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 (选填 之前”或 之后”接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度 v/(m s 1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据在图实一 4 16中作出小车的v t图象.(3)通过对实验结果的分析， 该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大.你是否同意他的观点？请根据v t图象简要阐述理由.解析：本题主要考查基本仪器的使用和实验

45、数据的处理，意在考查考生的探究能力和运用图 象法处理数据的能力.(1)打点计时器的使用是先接通电源，再松开纸带，所以应在释放小车之前接通打点计时器.根据t轴上的比例标度取每一大格为0.5 s；根据速度v的数据，v轴上的比例标度取每一大格为0.05 m/s ;然后描点、光滑连线，得到一条斜率越来越小的曲线.(3)因为斜率表示小车加速度的大小，斜率越来越小，说明小车的加速度越来越小，根据牛顿 第二定律得出小车所受的阻力越来越大，因此同意该同学的观点.答案：(1)之前 (见下图)同意.在v t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻 力越大.41. “探究加速度与物体质量、

46、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。(1) 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s从比较清晰的点起，每 5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=m/s2.（结果保留两位有效数字）34*(单ft* cm)（第H题圏甲）（第11题图乙）5个相同的砝码都放在小（2）平衡摩擦力后，将车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车 的加速度a与砝码盘中砝码总重力 F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a (m s-2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据作岀a-F的关系图像s -（3）根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因。答案： 0.16（0.15也算对）；（2）（见图）;（3）未计入砝码盘的重力。O41.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成 正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面 （如 图）、小车、计时器一个、米尺。填入适当的公式或文字，