高中物理运动和力的关系10道实验专题

1、试卷第 =page 8 8页，总 =sectionpages 8 8页试卷第 =page 7 7页，总 =sectionpages 8 8页高中物理运动和力的关系10道实验专题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、实验题1为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（_）。A用天平测出砂和砂桶的质量B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，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，

2、实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（_）A B C D2做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：（）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；（）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑

3、，测出加速度a；（）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小_（保留两位有效数字）；需要满足条件的方案是_（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作图象时，把作为F值的是_（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。3为了更好地探究质量一定时加速度与力的关系，小亮同学设计了如图所示的实验装置，在砂桶与绳连接处A装有力传感器，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（1）操作本实验时，以下操作步骤正确的有（_）A用天平测出砂和砂桶的质量B为减小实验误差，改变砂和砂桶质量时，必须要满足砂

4、和砂桶的质量m远小于小车的质量MC将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦为力D为保证纸带上打点的清晰度和点的数量，小车释放时要靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两相邻计数点间还有4个点没有面出），纸带上数据记录明显错误的数据是_，若已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带上呈现的数据规律可求出错误数据正确的值为_，根据纸带求出小车的加速度为_（结果保留两位有效数字）。（3）以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为（_）A

5、B C D4图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测最两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动擦因数。回答下列为题：（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示如图（b），其读数为_cm；（2）物块的加速度a可用d、s、tA，和tB，表示为a=_；（3）动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表

6、示为=_。5用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验（1）某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角_（填“偏大”或“偏小”）（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足_的条件（3）某同学得到如图所示的纸带已知打点计时器电源频率为50 HzA、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点ssDGsAD_ cm由此可算出小车的加速度a_ m/s2（保留两位有效数字）6在探究加速度与力、质量

7、的关系实验中。(1)某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要或不正确的是 _。A首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力；B平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动；C每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源(2)如图是用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时所打出的一条纸带。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。已知相邻计数点间还有4个点未画出。则打点计时器打下C点时小车的瞬时速度

8、为_m/s，小车的加速度大小为_m/s2。(3)某组同学根据实验数据，画出了a-F的关系图线，请分析图线不经过坐标原点的原因是：_。7某同学为测定当地重力加速度，设计如图中所示实验。(1)将宽度为的遮光条固定在小车上，测得小车和遮光条的总质量为，将右端固定有定滑轮的长木板左端垫高。使小车能够在长木板上匀速滑下；(2)细线平行于木板平而且跨过滑轮，一端与小车相连，另一端挂上6个钩码，已知每个钩码的质量为，且恰好有；(3)将小车从距离光电门为处由静止释放，读出遮光条通过光电门的挡光时间，则遮光条通过光电门时小车的速度_，小车的加速度_；(4)接着每次实验时取下一个悬挂的钩码放到小车里，再从同一位置

9、由静止释放小车，记录悬挂钩码的个数，测得每次遮光片通过光电门的挡光时间为，测出多组数据，并绘出图象如图乙所示，已知图线斜率为，则当地重力加速度_（用字母、表示）。8小米同学用图所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量不变，细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力 F，用打点计时器测出小车运动的加速度 a。（1）下列操作中，是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力 F” 这一条件的有（_）A实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高，以平衡摩擦力B实验前应调节定滑轮高度，使定滑轮和小车间的细线与木板平行C小车的质量应远小于钩码的质量D实验时，应先接通打点计时器

10、电源，后释放小车（2）如图为实验中打出的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的 5 个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有 4 个点迹未标出，测出各计数点到 A 点间的距离。已知所用电源的频率为 50Hz，则小车的加速度 a_m/s2。（结果保留两位小数）（3）改变细线下端钩码的个数，得到 aF 图象如图所示，造成图线不过原点的原因可能是_。9用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和拉力传感器均水平固定。不计绳和滑轮间的摩擦。(1)实验时，一定要进行的下列操作是_。A小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车B打出纸带同时记录拉力传感器的示数C用天平测

11、出砂和砂桶的质量D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)以拉力传感器的示数为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图像可能正确的是_，图线未过原点的原因是_。A B C D (3)若小车的质量为，则得出的图像的斜率为_。10在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案操作如下：（1）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应_（填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹_为止（2）已知小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是m_M（填“远小于”、“远大于”或“等

12、于”）。（3）图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。若牛顿第二定律成立，则小车的质量M_kg。11某同学用如图甲所示装置做超重实验，通过数显测力计读出物块上升过程中所受拉力，用光电门测出物块上升的加速度，改变钩码的个数，可读出多组数据，该同学作出了物块的加速度和所受拉力的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴交点坐标分别为c、b，b点坐标表示的意义是_；则所悬挂的物块的质量为_；若把物块的质量变为原来的一半，则在图乙中作出物块的图线的斜率比原直线_。（选填“增大”、“减小”、或“不变”）本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。本卷由

13、系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 = page 10 10页，总 = sectionpages 10 10页答案第 = page 9 9页，总 = sectionpages 10 10页参考答案1BD 1.3 D 【解析】【分析】【详解】(1)1AE本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。B先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误

14、；D要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。故选BD。(2)2根据公式x=aT2依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为T=0.06s，可得(3)3由牛顿第二定律得对图来说，图象的斜率得对于斜率k，不能根据k=tan求解，所以不能根据可求小车的质量M，故ABC错误，D正确。20.180.19 甲 甲和乙 【解析】【分析】【详解】1打点计时器打点周期由匀加速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，在打d点时小车的速度23在图甲的实验方案中，由托盘和砝码的重力提供拉力，让小车做匀加速直线运动，由牛顿

15、第二定律可得则则绳子对小车的拉力当时，绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力。故甲需要满足。在图乙的实验方案中，挂上托盘和砝码，小车匀速下滑，设斜面的倾斜角为，斜面和纸带对小车的摩擦力或阻力总和为f，则有取下托盘和砝码，小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得即故乙方案中，不需要满足。在甲乙方案中，均用托盘和砝码的重力mg作为小车匀加速的直线运动的合力及F。3C 3.5cm 3.57cm BD 【解析】【分析】【详解】（1）1 A B本实验将小车受到的拉力直接由传感器测出，不需要测量砂和砂桶的质量m，也不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AB错误；C将线的拉力视为小车的合外力，本实验需要平衡

16、摩擦力，可将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦为力，故C正确；D小车释放时要靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故D错误。故选C。（2）2根据匀变速运动相邻相等时间内位移差相等，得可知错误的数据时计数点3、4之间的距离3.5cm3实际上应该是4匀变速运动位移差公式，可得加速度（3）5对小车，根据牛顿第二定律可得变形得可知即故选BD。40.960 【解析】【分析】【详解】（1）1游标卡尺的读数=主尺（整毫米数）+游标尺对齐格数精度，题中游标卡尺的主尺部分的读数为9mm，对齐格数为第12条，20分度的游标卡尺的精度为0.05mm，所以d=9mm+120.0

17、5mm=9.60mm=0.960cm（2）2物块在重物作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门A、B时的速度大小分别为、，由匀变速直线运动的速度位移公式有解得（3）3重物、物块和遮光片看一整体，进行受力分析，由牛顿第二定律有解得5偏大 小于 Mm 1.80 5.0 【解析】【分析】【详解】（1）1 当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大（2）2 小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；3 对整体分析，根据牛顿第二定律得解

18、得则绳子的拉力当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件（3）4 刻度尺上读出A、D、E三点的位置，算出5 计数点间的时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论x=aT2可知，加速度：6BCE 0.3 0.4 平衡摩擦力时模板倾角过大 【解析】【分析】【详解】(1)1A首先要平衡摩擦力，使小车受到合力等于细绳对小车的拉力，故A不符合题意；B平衡摩擦力时，不要给小车加任何牵引力，即小车不应该系上挂着塑料小桶的细绳，故B符合题意；C每次改变拉小车拉力后都不需要重新平

19、衡摩擦力，故C符合题意；D实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故D不符合题意；E实验中应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故E符合题意。故选BCE。(2)2相邻计数点间还有4个点未画出，可知相邻两个点的时间间隔为T=0.1s根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出C点的瞬时速度大小3由题意可知x1=24mm=2.4cmx2=52mm-24mm=2.8cmx3=84mm-52mm=3.2cmx4=120mm-84mm=3.6cm根据x=aT2其中x=0.4cm，T=0.1s，故代入数据解得a=0.4m/s2(3)4由图象可知，a-F图象在a轴上有截

20、距，这是由于平衡摩擦力时模板倾角过大造成的。7 【解析】【分析】【详解】(3)1遮光条通过光电门时小车的速度2由速度位移公式得，小车的加速度为(4)3小车通过光电门的速度根据v2=2ax得由牛顿第二定律有解得则有得8AB 0.93 平衡摩擦力过度 【解析】【分析】【详解】（1）1A实验前应将木板远离定滑轮一端适当垫高，以平衡摩擦力，这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F，选项A正确；B实验前应调节定滑轮高度，使定滑轮和小车间的细线与木板平行，这样细线下端悬挂钩码的重力才能视为小车受到的合力F，选项B正确；C要使得细线下端悬挂钩码的重力等于小车受到的合力，则要使得小车的质量应远大于钩码的质量，选项C错误；D实验时，应先接通打点计时器电源，后释放小车，这一操作对保证“细线下端悬挂钩码的重力视为小车受到的合力 F” 这一条件无影响，选项D错误；故选AB。（2）2根据可得小车的加速度（3）3由图像可知，小车上拉力为零时就有了加速度，可知是由于平衡摩擦力时木板抬的过高，平衡摩擦力过度引起的。9AB A 未平恒摩擦力 【解析】【分析】【详解】（1）1 AB充分利用纸带，实验时要将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，同时记录拉力传感器的示数