2019高考物理最后冲刺增分小题狂练： 10 Word版含解析.pdf

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1、小题狂练 10 实验：验证牛顿第二定律 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1.2019宁夏长庆高级中学检测在“验证牛顿第二定律”的实验 中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用 M 表示， 砂和砂桶的质量用 m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带计 算出 (1)实验中，为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外 力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行接下来还 需要进行的一项操作是_ A 将长木板水平放置， 让小车连着已经穿过打点计时器的纸带， 给打点计时器通电改变砂桶中砂子的多少，使小车在砂和砂桶的牵 引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B将长木板的一

2、端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点 计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打 出的纸带判断小车是否做匀速运动 C将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶， 轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 (2)实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的一组是 _ AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g、40 g BM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g CM400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g、40 g DM400 g，m20 g、40 g、60

3、g、80 g、100 g、120 g (3)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，每相邻两个计数 点间还有 4 个点未画出，利用图给数据可求出小车运动的加速度 a _ m/s2.(结果保留三位有效数字) 答案：(1)B (2)C (3)1.58 解析：(1)为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外力， 先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行接下来还需要 进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度， 让小车连着已经 穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小 车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力，B 正 确(2)当 m 远远小于 M 时，即

4、当砂和砂桶总质量远远小于小车和砝 码的总质量，细线的拉力大小近似等于砂和砂桶的总重力因此最合 理的一组是 C.(3)相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，两相邻 的计数点时间间隔为 T0.1 s， 利用匀变速直线运动的推论 xaT2， 得 xDExAB3a1T2、xEFxBC3a2T2，xCDxOA3a3T2，则加速度应 为a a1a2a3 3 m/s21.58 0.107 10.091 00.075 70.059 50.044 00.028 0 9 0.01 m/s2. 22019陕西省西安市长安一中模拟如图所示是某同学探究加 速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安装了一个光电门 B， 滑

5、块上固定一遮光条， 滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传 感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从 A 处由静止释放已 知遮光条的宽度 d2.25 mm. (1)下列不必要的一项实验要求是_(请填写选项前对应 的字母) A应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 B应将气垫导轨调节水平 C应使细线与气垫导轨平行 D应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 (2)实验时，将滑块从 A 位置由静止释放，由数字计时器读出遮 光条通过光电门 B 的时间 t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的 物理量是_(写出物理量名称及表示符 号) (3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过

6、光电门的时间 t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的 关系，处理数据时应作出_图象 答案：(1)D (2)A 位置到光电门的距离 L (3)F1 t2 解析：(1)应使 A 位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小 误差，故 A 是必要的；应将气垫导轨调节水平，使拉力等于合力， 故 B 是必要的；要保持细线方向与气垫导轨平行，故 C 是必要的； 拉力是直接通过力传感器测量的， 故与滑块质量和钩码质量大小关系 无关， 故 D 是不必要的 ； (2)根据匀变速直线运动的位移速度公式得 v2 2aL，又因为 v ，解得 a，故要测加速度还需要测出 A 位 d t d2 2Lt2 置到光电门

7、的距离 L； (3)根据牛顿第二定律得 ： a，解得 ： F F M Md2 2L ，所以处理数据时应作出 F 的图象 1 t2 1 t2 32019重庆市重庆一中考试某实验小组设计如图甲所示实验 装置 “探究加速度与力的关系” 已知小车的质量 M， 砝码盘的质量 m0， 打点计时器使用的交流电频率 f50 Hz. (1)探究方案的实验步骤 A按图甲安装好实验装置； B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做 匀速运动； C取下细绳和砝码盘，记录砝码盘中砝码的质量 m； D将小车紧靠打点计时器，接通电源后放开小车，得到一条点 迹清晰的纸带，由纸带求得小车的加速度 a； E重新挂上细

8、绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量 m，重复 多次步骤 BD，得到多组 m、a. (2)记录数据及数据分析 实验中打出的其中一条纸带如图乙所示， 由该纸带可求得小车 的加速度 a_ m/s2. 实验小组认为小车受到的合外力 Fmg，根据记录数据和纸 带，将计算得到的合外力和加速度填入设计的表中(表略) 建立 aF 坐标系，利用中得到的表中数据描点得到如图丙 所示的图线根据图线，“小车加速度 a 与外力 F 成正比”的结论是 _(选填“成立”或“不成立”)的；已知图线延长线与横轴的 交点 A 的坐标是(0.08 N,0)， 由此可知， 砝码盘的质量 m0_ kg.(已知数据测量是准确的，重力加速

9、度 g 取 10 m/s2) (3)方案评估：若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总 重力，即 F(m0m)g，实验中随着 F 的增大，不再满足砝码和砝码 盘的总质量远小于小车的质量要求，实验图应为_(填正确 答案标号) 答案：(2)0.88 不成立 0.008 (3)A 解 析 ： (2)根 据x aT2， 运 用 逐 差 法 得a m/s20.88 m/s2；由题图丙可 7.758.646.006.87 102 4 0.01 知，图象是不过原点的倾斜直线，a 与 F 不成正比；由图象可知， 当 F0 时，小车有加速度，这说明在计算小车所受的合外力时未计 入砝码盘的重力， 由图线延长线与

10、横轴的交点可求出的物理量是砝码 盘的重力大小，砝码盘的重力大小为 0.08 N，则砝码盘的质量 m0 0.008 kg；(3)当小车匀速下滑时有：Mgsinf(mm0)g，当取下细 绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力 Mgsin 和摩擦力 f 不变， 因此其合外力为(mm0)g， 由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的 总质量远小于小车的质量，故 aF 图线是过原点的倾斜直线，A 正 确 42019河北省衡水中学一调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带滑轮的小车的 质量为 M，砂和砂桶的质量为 m.(滑轮质量不计) (1)实验时，一定要进行的操作是_

11、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，先接通电源，再释放小车，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，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 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(两相邻计数点间 还有四个点)，测得 ： x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么打下 3 点时小车的瞬时速度的大 小是_ m/s， 小车加速度的大小是_ m/s2.已知打点计时 器采用的是频率为 50

12、Hz 的交流电(结果保留两位有效数字) (3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，作出 的 aF 图象是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为 ，求 得图线的斜率为 k，则小车的质量为_ A2tan B. 1 tan Ck D.2 k 答案：(1)BCD (2)0.26 0.50 (3)D 解析：(1)本实验中拉力可以由弹簧测力计测出，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远小于小车的质 量，A、E 错误 ； 弹簧测力计测出拉力，从而得到小车受到的合外力， 故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B 正确；打点计 时器使用时，先接通电源，再释

13、放小车，该实验探究质量一定时加速 度与力的关系，要记录弹簧测力计的示数，C 正确；改变砂和砂桶质 量， 即改变拉力的大小， 打出几条纸带， 研究加速度随力的变化关系， D 正确(2)两相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间 隔 T0.025 s0.1 s； 打下 3 点时小车的瞬时速度的大小 vx 3x4 2T m/s0.26 m/s；由匀变速直线运动的推论可 2.382.88 102 2 0.1 知，小车加速度的大小 a，代入数据可解 x 4x5x6x1x2x3 9T2 得 a0.50 m/s2.(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标， 加速度 a 为纵坐 标，故 k ，由牛顿第二

14、定律 F合Ma 得，小车的质量为 M a F F合 a ，故选 D. 2F a 2 k 52019湖北省宜昌市部分高中联考某同学做“探究加速度与 力、质量关系”的实验如图甲所示是该实验的装置，他将光电门固 定在水平轨道上的 B 点， 用不同重物通过细线拉同一小车， 每次小车 都从同一位置 A 由静止释放 (1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等， 则重物的质量 m 与小车的质量 M 间应满足的关系为_ (2)若用游标卡尺测出遮光条的宽度 d 如图乙所示，则 d _ cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器 读出遮光条通过光电门的时间 t，就可以计算出小车经过光电门时

15、 的速度 v. (3)测出多组重物的质量 m 和对应遮光条通过光电门的时间 t， 并算出相应的小车经过光电门时的速度 v，通过描点作出 v2m 线性 图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时， _.如果小车的质量M5 kg， 图象的斜率k1 m2s2kg1，则 A、B 间的距离 s_ m(g 取 10 m/s2) (4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物 的质量， 利用计算机可得滑块运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图 象 他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验， 得到了两条 a F 图线，如图(b)所示滑块和位移传感器发射部分的总质量 m _

16、kg；滑块和轨道间的动摩擦因数 _.(重力加速度 g 取 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 答案：(1)mM (2)1.050 (3)加速度与合外力成正比 0.25 (4)0.5 0.2 解析：(1)该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究当 质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系为消除摩擦 力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜 面的分力和摩擦力相抵消，那么小车所受的合力就是细线的拉力根 据牛顿第二定律：对重物，mgFma，对小车，FMa，解得 F ，当 m 远小于 M，即当重物重力远小于小车的重力时， mMg Mm mg 1m M 细线的拉力近

17、似等于重物的总重力(2)游标卡尺的主尺读数为 10 mm，游标尺读数为 0.0510 mm0.50 mm，所以最终读数为：10 mm0.50 mm10.50 mm1.050 cm； 数字计时器记录通过光电门的 时间，由位移公式计算出小车通过光电门的平均速度，用该平均速度 代替小车的瞬时速度， 故在遮光条经过光电门时小车的瞬间速度为 ： v .(3)由题意可知， 该实验中保持小车质量 M 不变， 因此有 ： v22as d t m，由题意可知，M、s 不变，因 v2m 图象为过原点的直线， 2sg M 则说明加速度与合外力成正比如果小车的质量 M5 kg，图象的斜 率 k1 m2s2kg1，则1

18、 m2s2kg1，解得 A、B 间的距离 s 2sg M 0.25 m(4)当轨道水平时，根据牛顿第二定律得 ： a Fmg m F m g，可知图线的斜率 k2 kg1，解得：m0.5 kg，纵 1 m 轴截距的绝对值 g2 ms2，解得：0.2. 62019重庆调研某组同学计划用如图甲所示的实验装置，探 究加速度 a 与合外力 F 及小车质量 M 之间的关系 (1)为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰 当 的 角 度 ， 若 小 车 和 木 板 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ， 则 tan_(选填“” 、“”或“”) (2)实验得到如图乙所示的纸带 O 点为小车运动起

19、始时刻所打的 点，选取时间间隔为 0.1 s 的相邻计数点记为 A、B、C、D、E、F、G， 小车的加速度大小为_ m/s2(结果保留两位有效数字) (3)在处理实验数据时，用 m 表示砝码和托盘的总质量，用 M 表 示小车的质量，用 g 表示当地的重力加速度若用 m、M 和 g 表示小 车的加速度，则测量值为_，理论值为_ 答案：(1) (2)0.99 (3) mg M mg mM 解析：(1)当平衡摩擦力后，由力的平衡条件可知 mgsin mgcos， 则 tan.(2)对打出的纸带由 A 到 G 的过程中， xDGxAD 9aT2，T0.1 s，代入数据解得 a0.99 m/s2.(3)

20、在探究加速度与合外 力及小车质量的关系时，小车加速度的测量值为 a，而其实际值 mg M 应为 a. mg Mm 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 1.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力 的关系， 该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置， 图中 A 为小 车，B 为打点计时器，C 为力传感器(测绳子的拉力)，P 为小桶(内有 砂子)，M 是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板不计绳子 与滑轮间的摩擦 图甲 图乙 (1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线) 外， 还需要的实验仪器是_(填 “刻度尺” 、 “天平” 或 “秒表” ) (2)平衡摩擦力后

21、再按上述方案做实验，是否要求小桶和砂子的 总质量远小于小车的质量？_(填“是”或“否”) (3)已知交流电源的频率为 50 Hz，某次实验得到的纸带如图乙所 示，图中相邻两计数点之间还有 4 个点未画出，由该纸带可求得小车 的加速度 a_m/s2.(结果保留 2 位有效数字) 答案：(1)刻度尺 (2)否 (3)0.90 解析：(2)因为力传感器可测得小车受到的拉力，故不需要再保 证实验中小桶和砂子的总质量远小于小车的质量的条件；(3)根据逐 差法可求得结果 2在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时， 采用如图所示的实验装置小车及车中砝码的总质量用 M 表示，盘 及盘中砝码的总质

22、量用 m 表示 (1)当 M 与 m 的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小 车的拉力大小等于盘和砝码的总重力 (2)某一组同学先保持盘及盘中砝码的总质量 m 一定来做实验， 其具体操作步骤如下，以下做法正确的是( ) A平衡摩擦力时，应将盘及盘中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，再接通打点计时器的电源 D用天平测出 m 以及小车和车中砝码的总质量 M，小车运动的 加速度可直接用公式 a求出 mg M (3) 另两组同学保持小车及车中砝码的总质量M一定， 探究加速度a 与所受外力 F 的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的

23、 aF 关系图象分别如图甲和图乙所示，其原因分别是： 图甲：_； 图乙：_. 答案：(1)mM (2)B (3)不满足 mM 没有平衡摩擦力或平 衡摩擦力时倾角过小 解析：(1)在实验中，整体的加速度 a，只有当 mM 时， mg mM 小车所受的拉力才可以认为等于盘和砝码的总重力 (2)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小 车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运 动，故 A 错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和 摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故 B 正确；实验时，若 先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使 打出来

24、的点很少，不利于数据的采集和处理，故 C 错误；用天平测 出 m 以及 M，直接用公式 a求出，这是在直接运用牛顿第二定 mg M 律进行计算， 我们应利用打点计时器打出来的纸带计算加速度， 故 D 错误 (3)图甲中 aF 图象发生弯曲，这是由于没有保证小车及车中砝 码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的 图乙中直线没过原 点，当 F0 时，a0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还 为 0，说明该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾 角过小 3 学习了传感器之后， 在 “研究小车加速度与所受合外力的关系” 实验中，甲、乙两实验小组引进“位移传感器” 、“力传感器” ，分别

25、 用如图(a)、(b)所示的实验装置做实验，重物通过细线跨过滑轮拉相 同质量的小车， 位移传感器 B 随小车一起沿水平轨道运动， 位移传感 器 A 固定在轨道一端在运动过程中位移传感器 B 发出信号，位移 传感器 A 接收信号且显示小车运动的位移 甲组实验中把重物的重力 作为拉力 F，乙组直接用力传感器测得拉力 F，改变重物的重力重复 实验多次，记录多组数据，并画出 aF 图象 (1)甲 组 实 验 把 重 物 的 重 力 作 为 拉 力 F 的 条 件 是 _ (2)图(c)中符合甲组同学作出的实验图象的是_；符合乙 组同学作出的实验图象的是_ 答案：(1)小车的质量远大于重物的质量 (2)

26、 解析：(1)甲组实验把重物的重力作为拉力 F 的条件是小车的质 量远大于重物的质量 (2)由于甲组实验把重物的重力作为拉力 F， 当重物的质量增大到 一定数值后图线将偏离直线， 向下弯曲， 所以图(c)中符合甲组同学作 出的实验图象的是；符合乙组同学作出的实验图象的是. 4某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力 一定时物体的加速度与质量之间的关系 甲 乙 (1)做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时 器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门 1、 2 的时间分别为 t1、 t2； 用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离 x，用游标卡尺测得遮光条 宽度 d.则滑块经过光

27、电门 1 时的速度表达式 v1_； 滑块加速 度的表达式 a_(以上表达式均用已知字母表示)如图乙所 示，若用 20 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为_ mm. (2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量 M 和气垫导 轨右端高度 h(见图甲)关于“改变滑块质量 M 和气垫导轨右端的高 度 h”的正确操作方法是_ (填选项字母) AM 增大时，h 增大，以保持二者乘积增大 BM 增大时，h 减小，以保持二者乘积不变 CM 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变 DM 减小时，h 减小，以保持二者乘积减小 答案：(1) 8.15 (2)BC d t1 ( d t2) 2( d t1)

28、 2 2x 解析：(1)滑块经过光电门 1 时的速度表达式 v1，经过光电 d t1 门 2 时的速度 v2，a，游标卡尺的读数 d t2 v2 2v2 1 2x ( d t2) 2( d t1) 2 2x 由主尺和游标尺两部分组成，读数为 8.15 mm. (2)气垫导轨上滑块沿导轨下滑，重力沿导轨方向的分力 Mgsin 等于合力，而 Mgsin，为了保持滑块所受的合力不变，可改变 Mgh L 滑块质量 M 和气垫导轨右端高度 h，M 增大时，h 减小，以保持二者 乘积不变；M 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变选项 B、C 正 确 5在“探究加速度与质量的关系”的实验中 (1)备有器材：

29、A.带有定滑轮的长木板；B.电磁打点计时器、低压 交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码；D.装有细砂的砂桶；E.垫片；F. 毫米刻度尺还缺少的一件器材是_ (2)实验得到如图(a)所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔 为 T；B、C 间距 s2和 D、E 间距 s4已测出，利用这两段间距计算小 车加速度 a 的表达式为 a_. (3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示 a 图线，从图线可得 1 m 砂和砂桶的总质量为_kg.(g 取 10 m/s2) (4)同学乙根据实验数据画出了图(c)所示图线，从图线可知同学 乙操作过程中可能_ 答案：(1)天平 (2) (3)0.020(0.0180

30、.022 均正确) (4)未 s4s2 2T2 平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 解析：(1)本题需要用天平测量小车的质量，所以还缺少的器材 是天平(2)根据逐差法得 s4s22aT2，解得 a.(3)根据牛顿 s4s2 2T2 第二定律可知，a ，则 F 即为 a 图象的斜率，所以砂和砂桶的 F m 1 m 总重力 mgF N0.20 N，解得 m0.020 kg.(4)由题图(c) 2.4 12 可知， 图线不通过坐标原点， 当 F 为某一大于零的值时， 加速度为零， 可知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 62019山东枣庄模拟(1)某位同学用图 1 所示实验装置做验证 牛 顿 第 二 定 律 实

31、验 ， 实 验 前 必 须 进 行 的 操 作 步 骤 是 _ (2)正确操作后通过测量， 作出 aF 图线， 如图 2 中的实线所示， 则图线上部弯曲的原因是_ _. (3)打点计时器使用的交流电频率 f50 Hz， 如图 3 是某同学在正 确操作下获得的一条纸带，其中 A、B、C、D、E 每相邻两点之间还 有 4 个点没有标出，写出用 s1、s2、s3、s4以及 f 来表示小车加速度的 计算式：a_；根据纸带所提供的数据，计算可得小车的加 速度大小为_m/s2(结果保留两位有效数字) 答案：(1)平衡摩擦力 (2)没有满足小车质量远大于砂和砂桶的 总质量 (3)f2 0.60 s 3s4s

32、1s2 100 解析：(1)小车质量 M 一定时，其加速度 a 与合力 F 成正比，而 小车与木板之间若存在摩擦力，就不能用绳子的拉力代替合力，所以 在做实验前必须要先平衡摩擦力(2)随着合力 F 的增大，砂和砂桶 的总质量越来越大， 最后出现了不满足砂和砂桶的总质量远小于小车 质量的情况， 因此 aF 图线出现了上部弯曲的现象 (3)由题意可知， 两计数点之间的时间间隔为 T 50.1 s，由逐差法可得 a 1 f f2，代入数据解得 a0.60 m/s2. s 3s4s1s2 4T2 s 3s4s1s2 100 72019广西适应性测试要测量两个质量不等的沙袋的质量， 由于没有直接的测量工

33、具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮 (质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量 m0.2 kg)、细线、刻度尺、 秒表他们根据已 学过的物理学知识，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并 根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量请完成下列步骤： (1)实验装置如图所示，设右边沙袋 A 的质量为 mA，左边沙袋 B 的质量为 mB. (2)取出质量为 mi的砝码放在沙袋 A 中，剩余砝码都放在左边沙 袋 B 中，发现 A 下降，B 上升(左右两侧砝码的总质量始终不变) (3)用刻度尺测出沙袋 A 开始时离桌面的距离 h， 用秒表测出 A 从 开始位置下降到桌面所用的时间 t，则可知 A 的加速度大小

34、a _. (4)改变 mi，测量相应的加速度 a，得到多组 mi及 a 的数据，作 _(选填“ami”或“a”)图线 1 mi (5)若求得图线的斜率 k2.0 m/(kgs2)，纵轴上的截距 b0.4 m/s2，则沙袋的质量 mA_kg，mB_kg.(重力加 速度 g 取 10 m/s2) 答案：(3) (4)ami (5)5.2 4.6 2h t2 解析 ： (3)由初速度为零的匀变速直线运动的位移与时间关系 ： h at2，得 a.(4)用图象法处理实验数据时，主要是应用两变量之间 1 2 2h t2 的线性关系， 设细线张力为T， 由牛顿第二定律， 对沙袋A有(mimA)g T(mAm

35、i)a，对沙袋 B 有 T(mmi)mBg(mmi)mBa，联 立解得 ： amig， 所以应作出 ami图线 (5) 2g mAmBm mAmBm mAmBm 由已知条件，k2.0 m/(kgs2)，bg0.4 2g mAmBm mAmBm mAmBm m/s2，联立解得：mA5.2 kg，mB4.6 kg. 8某课外活动小组利用一足够长且高度可调的木板、滑块、位 移传感器、计时器等组成如图甲所示实验装置来验证“当物体质量一 定时，物体运动的加速度与其所受的合外力成正比”这一结论，让滑 块从倾斜木板上一点 A(固定点 A 到位移传感器的距离为 x0)由静止释 放(不计摩擦力的影响)，位移传感

36、器可以测出滑块到位移传感器的距 离 x，计时器记录相应时间 t，位移传感器连接计算机，可描绘出滑 块相对传感器的位移 x 随时间 t 的变化规律 (1)某次描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图 乙所示，则此次滑块在 t0.4 s 时的速度大小为_ m/s，滑块 的加速度大小为_ m/s2. (2)不断增大长木板与水平面间的夹角，每次均让滑块从 A 点由 静止释放，用直尺测出 A 点到水平面间的竖直高度 h，用计时器测得 滑块从 A 点滑到传感器所用时间 T，已知滑块质量为 m，则滑块所受 的合外力大小 F_. (3)以 h 为纵坐标，为横坐标，根据测量结果作出 h图象， 1 T2

37、 1 T2 如能验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与其所受的合外力 成 正 比 ”这 一 结 论 ， 则 作 出 的 图 象 应 是 一 条 _ 答案：(1)0.4 1.0 (2)mg (3)过原点的倾斜直线 h x0 解析：(1)滑块在木板上做匀变速运动，而做匀变速直线运动的 物体在一段时间内的平均速度等于它在中间时刻的瞬时速度， 所以滑 块在 t0.4 s 时的速度大小为 v102m/s0.4 m/s，同理 3014 0.60.2 可得滑块在 t0.2 s 时的速度为 v1102m/s0.2 m/s， 所以 3224 0.4 滑块加速度大小为 a m/s21.0 m/s2. vv1 t 0.40.2 0.2 (2)由于不计摩擦力的影响，所以重力的分力即为所受的合外力， 即 Fmg .(3)若 Fma 成立， 则 mg ma， 而 x0 aT2， 联立得 h h x0 h x0 1 2 ，所以图线应是一条过原点的倾斜直线 2x2 0 g 1 T2