全國(guó)高中物理試題匯編月第一期C實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓定律含解析

C4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證牛頓定律【題文】（物理卷?屆山東省濰坊市重點(diǎn)高中上學(xué)期期中考試（.10））12.（6分）用如圖所示的裝置探究“加速度與物體受力的關(guān)系”，小車(chē)所受拉力及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄。（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：A速度傳感器安裝在長(zhǎng)木板的A、B兩點(diǎn)，測(cè)出兩點(diǎn)間的距離LB將拉力傳感器固定在小車(chē)上C平衡摩擦力，讓小車(chē)在沒(méi)有拉力作用時(shí)能做勻速運(yùn)動(dòng)D把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與輕質(zhì)小盤(pán)（盤(pán)中放置砝碼）相連。E接通電源后自C點(diǎn)釋放小車(chē)，小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車(chē)分別到達(dá)A、B時(shí)的速率、；F改變小盤(pán)中法碼的數(shù)量，重復(fù)D的操作．由以上實(shí)驗(yàn)課得出加速度的表達(dá)式a=。為減小實(shí)驗(yàn)誤差兩速度傳感器間的距離L應(yīng)適當(dāng)（“大寫(xiě)”或“小些”）（2）現(xiàn)已得出理論上的a—F圖線，某同學(xué)又用描點(diǎn)法根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)上作出了由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的a—F圖線，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的兩個(gè)關(guān)系圖線，偏差的主要原因是。【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1），大些；（2）沒(méi)有完全平衡摩擦力．解析：：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度公式：vB2-vA2=2aL，解得：a=．兩速度傳感器間的距離L越大，A、B的速度差值越大，誤差越?。?/p>

（2）a-F圖線如圖所示，對(duì)比圖象可知，實(shí)際圖象沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)而是和橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，造成原因?yàn)闆](méi)有完全平衡摩擦力．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中速度和位移的關(guān)系可以寫(xiě)出正確的表達(dá)式；對(duì)比實(shí)際與理論圖象可知，有外力時(shí)還沒(méi)有加速度，由此可得出產(chǎn)生偏差原因．明確實(shí)驗(yàn)原理，正確進(jìn)行誤差分析和數(shù)據(jù)處理是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本要求，要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．【題文】（物理卷·屆遼寧省沈陽(yáng)市東北育才學(xué)校高三上學(xué)期第一次模擬考試（.09））14．（10分）圖1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，小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮　?1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是()A.將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)的大小，使小車(chē)在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤?chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車(chē)，從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。C.將長(zhǎng)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(chē)，觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是()A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120（3）圖2是試驗(yàn)中得到的一條紙帶，、、、、、、為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作效率為50Hz，則小車(chē)的加速度=m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。【答案】【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．C4【答案解析】（1）B（2）C（3）0.42解析：：（1）為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤?chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車(chē)，從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力．故選：B

（2）當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．因此最合理的一組是C．故選：C．

（3）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s，

利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2，得：sDE-sAB=3a1T2sEF-sBC=3a2T2sFG-sCD=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得：

a=（a1+a2+a3）=m/s2=0.42m/s2

【思路點(diǎn)撥】1、小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)平衡摩擦力；2、當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，即m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于沙和沙桶的重力；3、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．【題文】（物理卷·屆江西省師大附中高三10月月考（.10））12．某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，右表是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=；（2）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測(cè)到的加速度=m/s2．實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)水平拉力N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素．C4【答案解析】(1)0.401(2)1.45解析：：（1）當(dāng)物體在水平拉力作用下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，物體所受滑動(dòng)摩擦力為：Ff=4.01N，滑動(dòng)摩擦力為：Ff=FNμ…①FN=mg…②聯(lián)立①②，解得：μ==0.401．（2）根據(jù)牛頓第二定律有：F5-Ff=ma，帶入數(shù)據(jù)解得：a=1.45m/s2．【思路點(diǎn)撥】（1）水平力作用下物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受滑動(dòng)摩擦力等于水平拉力，物體在水平力作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)N=mg，F(xiàn)f=F=FNμ由此可求出滑動(dòng)摩擦因數(shù)大??；

（2）根據(jù)牛頓第二定律列方程可以求出物體的加速度大?。瑒?dòng)摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體受到的拉力大小、物體的運(yùn)動(dòng)速度都沒(méi)有關(guān)系，正確根據(jù)物體所處狀態(tài)列方程求解．【題文】（物理卷·屆江西省師大附中高三10月月考（.10））13．在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：(1)由于沒(méi)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該小組讓小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移，記錄時(shí)間，則小車(chē)的加速度的表達(dá)式為=___________。(2)指出該實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)明顯疏漏：___。糾正了疏漏之處后，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶與砂的總重力，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)（如圖所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。A．軌道傾斜不夠 B．軌道傾斜過(guò)度C．砂桶與砂的總重力太大 D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大(3)若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為_(kāi)____?！敬鸢浮俊局R(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）（2）沒(méi)有傾斜軌道，平衡摩擦力C（3），解析：：（1）：根據(jù)x=可求出：a=；（2）：要使小車(chē)受到的拉力為合力，實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)平衡摩擦力，所以明顯的疏漏是沒(méi)有傾斜軌道，即沒(méi)有平衡摩擦力；分別對(duì)小車(chē)與砂桶受力分析，可求出加速度的表達(dá)式應(yīng)為：a=當(dāng)滿(mǎn)足M＞＞m的前提下，a=F，a-F圖象的斜率為定值，圖象是傾斜直線，當(dāng)m逐漸增大時(shí)，斜率k=應(yīng)逐漸減小，所以C正確ABD錯(cuò)誤；（3）：由上題得到的表達(dá)式a=可知，當(dāng)m不斷增加時(shí)，圖象的斜率k=將趨于0，即加速度的趨向值為0；【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的位移時(shí)間關(guān)系即可求解；題（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，在平衡摩擦力的前提下，小車(chē)受到的拉力才等于合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，然后通過(guò)討論圖象斜率與砂桶質(zhì)量m的關(guān)系即可求解；題（3）對(duì)求出的加速度a與F的表達(dá)式，然后討論a-F圖象的斜率變化趨勢(shì)即可．應(yīng)明確“探究物體加速度與力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理是：①在平衡摩擦力的前提下，小車(chē)受到的拉力才等于合力；②在滿(mǎn)足砂桶質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量M的前提下，繩子拉力才等于砂桶的重力mg；③討論a-F圖象變化趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)通過(guò)寫(xiě)出a的準(zhǔn)確表達(dá)式，然后再討論a-F圖象的斜率變化趨勢(shì)即可．【題文】（物理卷·屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三10月質(zhì)量檢測(cè)（.10））8．如圖所示，一根細(xì)繩的上端系在O點(diǎn)，下端系一個(gè)重球B，放在粗糙的斜面體A上．現(xiàn)用水平推力F向右推斜面體使之在光滑水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)一段距離（細(xì)繩尚未到達(dá)平行于斜面的位置）．在此過(guò)程中A.小球B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.摩擦力對(duì)重球B做正功C.水平推力F和重球B對(duì)A做功的絕對(duì)值大小相等D.A對(duì)重球B所做的功與重球B對(duì)A所做的功絕對(duì)值大小相等【答案】【知識(shí)點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；功的計(jì)算．C4E1【答案解析】BC解析：A、小球B的線速度大小是變化的，故不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B、斜面對(duì)B的摩擦力沿斜面向下，與B的位移方向夾角為銳角，所以斜面的摩擦力對(duì)m做正功，故B正確；C、A勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理水平推力F和重球B對(duì)A做功的絕對(duì)值大小相等；C正確；D、A對(duì)B的彈力和B對(duì)A的彈力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，但是B的位移和A的位移不相等，故A對(duì)重球B所做的功與重球B對(duì)A所做的功絕對(duì)值大小不相等．D錯(cuò)誤；故選：BC．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)恒力做功的表達(dá)式W=FScosθ，功的正負(fù)可以看力與位移的夾角，當(dāng)θ＜90°時(shí)，力做正功；當(dāng)θ=90°時(shí)，力不做功；當(dāng)θ＞90°時(shí)，力做負(fù)功．解決本題的關(guān)鍵掌握功的正負(fù)的判斷方法，以及會(huì)靈活利用動(dòng)能定理比較功的大?。绢}文】（物理卷·屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三10月質(zhì)量檢測(cè)（.10））三、簡(jiǎn)答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，滿(mǎn)分42分．請(qǐng)將解答填在答題卡相應(yīng)的位置．【題文】（物理卷·屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三10月質(zhì)量檢測(cè)（.10））10．（9分）如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車(chē)，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ交流電。小車(chē)的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說(shuō)法正確的是▲A．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他得到的a-F圖像可能是右圖中的▲。(選填“甲”、“乙”、“丙”)（3）如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求得小車(chē)的加速度大小

▲m/s2。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）AD（2）丙（3）0.49或0.50解析：：（1）A、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A正確．B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，故B錯(cuò)誤．C、讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a=隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無(wú)限趨近于g，故C錯(cuò)誤．D、F=ma，所以：a=F，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，故D正確．故選：AD

（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．故圖線為丙．

（3）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=m/s2=0.50

m/s2．【思路點(diǎn)撥】實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè)：①平衡摩擦力，且每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力，因?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)a=隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無(wú)限趨近于g．如果沒(méi)有平衡摩擦力的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會(huì)根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．【題文】（物理卷·屆湖南省岳陽(yáng)一中高三10月第二次月考（.10））14.如圖為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)平衡小車(chē)所受阻力的操作：取下________，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通電火花計(jì)時(shí)器電源，輕推小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)________(選填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡____為止。右圖為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖像，橫坐標(biāo)m為小車(chē)上砝碼的質(zhì)量。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車(chē)受到的拉力為_(kāi)_______，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______?！敬鸢浮俊局R(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．C4【答案解析】：①砝碼；減??；間隔相等；②；

．解析：：①平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)不掛砝碼，打出的紙帶如圖b所示說(shuō)明小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)減小傾角，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔相等（均勻）為止．

②設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為m'，則有F=（m+m'）a，變形得，

所以圖象的斜率為=k，所以作用力F＝，圖象的截距為=b，

所以m′＝．【思路點(diǎn)撥】平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)為小車(chē)可以勻速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶點(diǎn)跡間隔均勻，根據(jù)牛頓第二定律寫(xiě)出與小車(chē)上砝碼質(zhì)量m的表達(dá)式，然后結(jié)合斜率與截距概念求解即可．遇到涉及圖象的問(wèn)題時(shí)，要先根據(jù)物理規(guī)律寫(xiě)出關(guān)于縱軸與橫軸的函數(shù)表達(dá)式，再根據(jù)斜率和截距的概念求解即可．【題文】（物理卷·屆湖南省岳陽(yáng)一中高三10月第二次月考（.10））1．領(lǐng)悟并掌握處理問(wèn)題的思想與方法是學(xué)習(xí)物理的重要途徑，如圖所示是我們學(xué)習(xí)過(guò)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中研究物理問(wèn)題的思想與方法相同的是觀察桌面微小形變觀察桌面微小形變螺旋測(cè)微器測(cè)長(zhǎng)度度⑴⑵⑶⑷探究求合力的方法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系A(chǔ)．⑴⑷B．⑵⑶C．⑶⑷D．⑵⑷【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系；驗(yàn)證力的平行四邊形定則．B6C4【答案解析】A解析：：①采用微小變量放大法，設(shè)一個(gè)螺距為0.5mm，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，前進(jìn)或后退一個(gè)螺距，這樣把0.5mm的長(zhǎng)度放大到旋轉(zhuǎn)一周上．②采用的等效替代法，即兩次拉橡皮筋的時(shí)使橡皮筋的形變相同．③研究三個(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，先假定其中一個(gè)量不變，研究另外兩個(gè)量之間的關(guān)系，這種方法稱(chēng)為控制變量法．而在本實(shí)驗(yàn)中探究小車(chē)的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，故先保持小車(chē)質(zhì)量M不變，而研究合外力和加速度兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，或者先保持小車(chē)的質(zhì)量不變，探究小車(chē)所受的合外力與小車(chē)的加速度之間的關(guān)系，故本實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程采用的為控制變量法．④用力向下壓，使桌面產(chǎn)生微小形變，使平面鏡M逆時(shí)針?lè)较蛭⑿⌒D(zhuǎn)，若使法線轉(zhuǎn)過(guò)θ角，則M反射的光線旋轉(zhuǎn)的角度為2θ，N反射的光線就就旋轉(zhuǎn)了4θ，那么投射到平面鏡上的光斑走過(guò)的距離就更大，故該實(shí)驗(yàn)觀察測(cè)量結(jié)果采用的是微小變量放大法．因此研究物理問(wèn)題的思想與方法相同的是①④，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選：A．【思路點(diǎn)撥】中學(xué)物理中經(jīng)常用的研究方法有：控制變量法，微小變量放大法，等效替代法等，要明確這些方法在具體實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，如實(shí)驗(yàn)①和④是采用的微小變量放大法，②采用的是等效替代法，③是在研究F、m、a三個(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，先假定其中一個(gè)量不變，研究另外兩個(gè)量之間的關(guān)系，用的是控制變量法．理解各種物理方法的應(yīng)用，提高學(xué)科思想，為將來(lái)獨(dú)立研究問(wèn)題打下基礎(chǔ)．【題文】（物理卷·屆湖南省師大附中高三第一次月考（.09））13．(9分)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，實(shí)驗(yàn)中用所掛鉤碼的重量作為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力F.通過(guò)增加鉤碼的數(shù)量，多次測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖(b)所示．(1)圖線__①(3分)__(選填“①”或“②”)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(2)在軌道水平時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的阻力Ff＝__0.5(3分)__N；(3)(單選)圖(b)中，拉力F較大時(shí)，a－F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差．為避免此誤差可采取的措施是__C(3分)__．A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時(shí)使小車(chē)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)B．在增加鉤碼數(shù)量的同時(shí)在小車(chē)上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量C．將無(wú)線力傳感器捆綁在小車(chē)上，再將細(xì)線連在力傳感器上，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力D．更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）①；

（2）0.5N；

（3）C；解析：1）由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高．所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的．（2）圖線②是在軌道水平時(shí)做的實(shí)驗(yàn)，由圖象可知：當(dāng)拉力等于0.5N時(shí)，加速度恰好為零，即剛好拉動(dòng)小車(chē)，此時(shí)f=F=0.5N（3）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時(shí)圖（b）的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，而我們把用鉤碼所受重力作為小車(chē)所受的拉力，所以消除此誤差可采取的簡(jiǎn)便且有效的措施應(yīng)該測(cè)量出小車(chē)所受的拉力，即在鉤碼與細(xì)繩之間放置一力傳感器，得到力F的數(shù)值，在作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象，故選C．【思路點(diǎn)撥】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作細(xì)節(jié)；根據(jù)a-F圖象的特點(diǎn)結(jié)合牛頓第二定律求解．理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，只有掌握好了基本知識(shí)和基本方法才能順利解決實(shí)驗(yàn)題目，所以要重視基本知識(shí)和基本方法的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練．【題文】（物理卷·屆湖北省百所重點(diǎn)中學(xué)高三十月聯(lián)合考試（.10））14.（8分）圖甲為“探索加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中小車(chē)A的質(zhì)量為m1，連接在小車(chē)后的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置的另一端帶有定滑輪且足夠長(zhǎng)的木板上，P的質(zhì)量為m2，C為力傳感器，試驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為_(kāi)____________（選填“交”或“直”）流___________V。（2）下列說(shuō)法正確的是_______________。A.一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板必須保持水平B.實(shí)驗(yàn)中通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的點(diǎn)來(lái)求小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度C.實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D.傳感器的示數(shù)始終為（3）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求得小車(chē)的加速度的大小是_______________m/s2.（交流點(diǎn)的頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）（4）試驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖象是圖丙中的_________________。【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）交220（2）B（3）0.49或0.50（4）C解析：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為交流220V（2）A、該實(shí)驗(yàn)首先必須要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；B、通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的點(diǎn)來(lái)求小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，故B正確；C、由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，重物和小車(chē)不具有共同的加速度，小車(chē)是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，此拉力可由測(cè)力計(jì)示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來(lái)代替，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D、由于重物向下加速度運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：m2g-2F=m2a，解得：F=，故D錯(cuò)誤；故選：B．（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，有：△x=0.0339-0.0289=a×（0.1）2解得：a=0.50m/s【思路點(diǎn)撥】（1）正確解答本題需要掌握：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和具體使用，尤其是在具體實(shí)驗(yàn)中的操作細(xì)節(jié)要明確．（2）該實(shí)驗(yàn)必須要平衡摩擦；由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，小車(chē)是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量；由牛頓第二定律可求解測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2求解加速度．（4）如果沒(méi)有平衡摩擦力的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器，要會(huì)正確使用，了解其工作原理，為將來(lái)具體實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做．第2問(wèn)選項(xiàng)C為易錯(cuò)選項(xiàng)，這個(gè)是課本參考實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)版，用這種方法可以準(zhǔn)確得到小車(chē)受到的合外力，而不需要用重物的重力來(lái)近似代替，是一個(gè)比課本參考方案更好的辦法，題目?jī)r(jià)值很高．【題文】（物理卷·屆黑龍江省哈師大附中高三第一次月考（.09））14.在探究小車(chē)的加速度a與小車(chē)質(zhì)量M和小車(chē)受到的外力F的關(guān)系時(shí)⑴探究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的a-F圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）aaF1230A．三條傾斜的直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)的質(zhì)量相等B．三條傾斜的直線所對(duì)應(yīng)的小車(chē)的質(zhì)量不同C．直線1所對(duì)應(yīng)的小車(chē)的質(zhì)量最大D．直線3所對(duì)應(yīng)的小車(chē)的質(zhì)量最大aaFBaAaCaDoooo⑵由于沒(méi)有始終滿(mǎn)足小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m的關(guān)系，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的（）【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）BD(2)D解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律有：F=ma，故有a=，所以在a-F圖象中斜率表示，故斜率大的質(zhì)量小，三條圖象斜率不同，故質(zhì)量不同，圖象3斜率最小，其質(zhì)量最大，圖象1斜率最大，質(zhì)量最小，故AC錯(cuò)誤，BD正確．故選BD．（2）隨著增大，小車(chē)質(zhì)量在減小，因此小車(chē)質(zhì)量不再滿(mǎn)足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值，故ABC錯(cuò)誤，D正確．【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)牛頓第二定律寫(xiě)出a與F的關(guān)系方程，結(jié)合圖象特點(diǎn)，可正確求解；（2）實(shí)驗(yàn)問(wèn)題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答。解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含義．【題文】（物理卷·屆黑龍江省哈師大附中高三第一次月考（.09））15.某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，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(gè)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a=(保留三位有效數(shù)字)。(2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題：a.為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有。（填入所選物理量前的字母）A、木板的長(zhǎng)度LB、木板的質(zhì)量m1C、滑塊的質(zhì)量m2D、托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m3b.滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g），與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)（填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮俊局R(shí)點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素．C4【答案解析】（1）0.497m/s2（2）a、C、Db、偏大解析：（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s．將第一段位移舍掉，設(shè)1、2兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離為x1，則第6、7之間的距離為x6，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2，即逐差法可以求物體的加速度大?。篴=，

代入數(shù)據(jù)解得：a=0.497m/s2．由于取舍的位移不一樣，因此在答案在：0.495～0.497m/s2

范圍內(nèi)．

（2）根據(jù)牛頓第二定律有：m3g-m2gμ=（m2+m3）a，故解得：μ=．由于根據(jù)牛頓第二定律列方程的過(guò)程中，考慮了木塊和木板之間的摩擦，但沒(méi)有考慮細(xì)線和滑輪以及空氣阻力等，故導(dǎo)致摩擦因數(shù)的測(cè)量會(huì)偏大．【思路點(diǎn)撥】（1）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)加速度；（2）對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列方程，可求出滑動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，由于木塊滑動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力，因此會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大．能夠從物理情境中運(yùn)用物理規(guī)律找出所要求解的物理量間的關(guān)系，表示出需要測(cè)量的物理量，運(yùn)用儀器進(jìn)行測(cè)量，正確的進(jìn)行有關(guān)誤差分析【題文】（物理卷·屆河南省開(kāi)封市高三上學(xué)期定位模擬考試（.09））9.下圖為研究牛頓第二定律中“加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受外力，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。(1)在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持不變，只改變小車(chē)所受外力，此研究方法叫。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線(如圖所示)。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。②此圖線的AB段明顯偏離直線，其主要原因是。A.小車(chē)與軌道之間存在摩擦; B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài);C.所掛鉤碼的總質(zhì)最太大; D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）小車(chē)的總質(zhì)量控制變量法（2）=1\*GB3①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比=2\*GB3②C；解析：：（1）探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受的合力．這種方法叫控制變量法（2）由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與小車(chē)受到的合力F成正比；以小車(chē)與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力m鉤碼g，由牛頓第二定律得：m鉤碼g=（m小車(chē)+m鉤碼）a，小車(chē)的加速度a=，小車(chē)受到的拉力F=m小車(chē)a=，當(dāng)m鉤碼＜＜m小車(chē)時(shí)，可以認(rèn)為小車(chē)受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，則小車(chē)受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a-F圖象偏離直線，故C正確．【思路點(diǎn)撥】①探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車(chē)的質(zhì)量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車(chē)受到的合力；②控制實(shí)驗(yàn)所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析圖象偏離直線的原因．本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，實(shí)驗(yàn)誤差分析是本題的難點(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于鉤碼重力．【題文】（物理卷·屆河北省冀州中學(xué)高三上學(xué)期第一次月考（.09））22．在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：(1)由于沒(méi)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該小組讓小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移，記錄時(shí)間，則小車(chē)的加速度的表達(dá)式為=___________。(2)指出該實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)明顯疏漏：___。(3) 糾正了疏漏之處后，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶與砂的總重力，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)（如圖所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。A．軌道傾斜不夠B．軌道傾斜過(guò)度C．砂桶與砂的總重力太大D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大(4)若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸，那么加速度的趨向值為_(kāi)____，繩子拉力的趨向值為_(kāi)_____。【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】（1）（2）沒(méi)有傾斜軌道，平衡摩擦力（3）C（4），解析：：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式得，x=at2，則a=；（2）實(shí)驗(yàn)中一個(gè)明顯的疏漏是沒(méi)有平衡摩擦力，即沒(méi)有墊起軌道右端，使小車(chē)的重力沿軌道的分力與摩擦力相平衡．（3）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma得a=，而實(shí)際上a′=，可見(jiàn)A，B段明顯偏離直線是由于沒(méi)有滿(mǎn)足M＞＞m造成的，故C正確．（4）因?yàn)殂^碼的重力在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)小車(chē)所收到的合外力，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車(chē)近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)．此時(shí)由于T=Ma因此，拉力約為小車(chē)與發(fā)射器的總重力，即Mg．【思路點(diǎn)撥】（1）實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的明顯疏漏是沒(méi)有平衡摩擦力，通過(guò)重力沿軌道方向的分力與摩擦力平衡進(jìn)行平衡摩擦力．（2）根據(jù)勻變速在小運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得出加速度的表達(dá)式．（3）當(dāng)M＞＞m時(shí)，鉤碼的重力基本等于繩子的拉力，即小車(chē)的合力，當(dāng)不滿(mǎn)足M＞＞m時(shí)，拉力和鉤碼的總重力出現(xiàn)明顯的差值，圖線偏離直線．（4）若所掛鉤碼不斷增加，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車(chē)近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律得出繩子拉力的趨向值．實(shí)驗(yàn)裝置雖然有所變動(dòng)，但是實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、操作細(xì)節(jié)等是一樣的，故任何實(shí)驗(yàn)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵．【題文】（物理卷·屆河北省邯鄲市高三摸底考試（.09））12．（8分）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面的某處，讓一滑塊拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下。右圖是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的某條紙帶的一段。（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用該紙帶中測(cè)出的數(shù)據(jù)可得滑塊下滑的加速度大小a=_______________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，滑塊的速度大小vB=_______________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；（3）為了測(cè)出滑塊與斜面間的摩擦力，該同學(xué)已經(jīng)測(cè)出斜面的長(zhǎng)度l及高度h，他還需要測(cè)量的物理量是，利用測(cè)得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=。【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理．C4【答案解析】（1）4.00（2）2.16（3）滑塊的質(zhì)量解析：：（1）由圖乙中的紙帶可知相鄰的2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=2×0.02s=0.04s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論a=（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一段過(guò)程中間時(shí)刻速度等于平均速度得：vB==2.16m/s

（3）對(duì)小車(chē)進(jìn)行受力分析，小車(chē)受重力、支持力、阻力．

將重力沿斜面和垂直斜面分解，設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：

F合=mgsinθ-f=maf=mgsinθ-ma，

該同學(xué)已經(jīng)測(cè)出斜面的長(zhǎng)度l及高度h，即sinθ=所以我們要求出滑塊質(zhì)量m，

所以f=mg-ma．【思路點(diǎn)撥】利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，采用求解加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一段過(guò)程中間時(shí)刻速度等于平均速度求解B點(diǎn)速度，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解決問(wèn)題．能夠知道相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．能夠把紙帶的問(wèn)題結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)運(yùn)用解決問(wèn)題．注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．【題文】（理綜卷·屆重慶市重慶一中高三上學(xué)期第一次月考（.09））（2）用如題6圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。①下列做法正確的是____________（填字母代號(hào)）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砂的砂桶通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過(guò)增減小車(chē)上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要再次調(diào)節(jié)木板傾斜度②甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套如題6圖2所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到題6圖3中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲，μ乙，由圖可知，m甲_________m乙、μ甲______μ乙（選填“大于”、“小于”或“等于”)．題6圖3題6圖3③甲同學(xué)在糾正了疏漏之處后，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶與砂的總重力，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)（如題6圖4所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是。若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸，加速度的趨向值為，繩子拉力的趨向值為。題6圖4題6圖4【答案】【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．C4【答案解析】=1\*GB3①___AD_____=2\*GB3②小于、大于．=3\*GB3③沙桶的質(zhì)量較大___g__，___Mg_。解析：：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤?chē)的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行．故A正確；B、在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上．故B錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車(chē)．故C錯(cuò)誤；D、通過(guò)增減小車(chē)上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度．故D正確．故選：AD．

（2）當(dāng)沒(méi)有平衡摩擦力時(shí)有：T-f=ma，故a=T-μg，即圖線斜率為，縱軸截距的大小為μg．

觀察圖線可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；

（3）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma得a=，而實(shí)際上a′=，可見(jiàn)A，B段明顯偏離直線是由于沒(méi)有滿(mǎn)足M＞＞m造成的．

因?yàn)殂^碼的重力在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)小車(chē)所收到的合外力，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車(chē)近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)．此時(shí)由于T=Ma因此，拉力約為小車(chē)與發(fā)射器的總重力，即Mg．【思路點(diǎn)撥】探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車(chē)的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車(chē)．a(chǎn)-F圖象的斜率表示加速度的倒數(shù)；求解出加速度與拉力F的表達(dá)式后結(jié)合圖象分析得到動(dòng)摩擦因素情況．當(dāng)M＞＞m時(shí)，鉤碼的重力基本等于繩子的拉力，即小車(chē)的合力，當(dāng)不滿(mǎn)足M＞＞m時(shí)，拉力和鉤碼的總重力出現(xiàn)明顯的差值，圖線偏離直線．若所掛鉤碼不斷增加，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車(chē)近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律得出繩子拉力的趨向值．書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．對(duì)于實(shí)驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)，要知其原因．【題文】（理綜卷·屆重慶南開(kāi)中學(xué)高三9月月考（.09））(2)如圖，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移一時(shí)間(s-t)圖像和速率一時(shí)間(v-t)圖像．整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長(zhǎng)度為l、高度為h．①現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊尋軌向上的初速度，A的v-t圖線如題6圖所示。從圖線可得滑塊A下滑時(shí)的加速度a=m/s2（保留一位有效數(shù)字），摩擦力對(duì)滑塊A運(yùn)動(dòng)的影響____．（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）②此裝置還可用來(lái)測(cè)量重力加速度g．實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)改變h的大小，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度口，然后做出a-h圖像（a為縱軸，h為橫軸），圖像中的圖線是一條傾斜的直線，為求出重力加速度g需要從圖像中找出A.圖線與a軸截距a0B．圖線與h軸截距b0C．圖線的斜率kD．圖線與坐標(biāo)軸所夾面積S則重力加速度g=（用題中和選項(xiàng)中給出的字母表示）③若實(shí)驗(yàn)測(cè)得=0.6，且將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊A換成滑塊A′，給滑塊A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t圖線如題C圖。圖線不對(duì)稱(chēng)是由于____造成的，通過(guò)圖線可求得滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=____（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系；加速度；牛頓第二定律；傳感器的應(yīng)用．C4【答案解析】(1)6不明顯可忽略（2）Ckl（3）物體受摩擦力0.3解析：：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過(guò)程中的加速度基本相等，所以摩擦力對(duì)滑塊的運(yùn)動(dòng)影響不明顯，可以忽略．根據(jù)加速度的定義式可以得出a=m/s2=6m/s2

（2）物體下滑做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力的分力提供加速度，所以測(cè)重力加速度需要測(cè)得斜率k，，所以g=kl（3）滑板與滑塊間的滑動(dòng)摩擦力比較大，導(dǎo)致圖象成拋物線形．從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時(shí)發(fā)生位移大小約為x=0.84m-0.20m=0.64m上滑時(shí)間約為t1=0.4s，下滑時(shí)間約為t2=0.6s，上滑時(shí)看做反向勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：x=a1t12，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑時(shí)，有x=a2t22，mgsinθ-μmgcosθ=ma2聯(lián)立解得μ=0.3

【思路點(diǎn)撥】根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率，其斜率的絕對(duì)值就是加速度大小．從v-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對(duì)值大小幾乎相等，說(shuō)明滑塊A沿氣墊導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)加速度大小相等．實(shí)驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究．對(duì)滑塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問(wèn)題．解答本題關(guān)鍵是能夠把v-t圖象運(yùn)用物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題．對(duì)滑塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問(wèn)題．【題文】（理綜卷·屆云南省師大附中高考適應(yīng)性月考（一）（.09））22.(6分)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在保持合力恒定的情況下研究小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，作出的關(guān)系圖象如圖9所示。從圖象可以看出，作用在研究對(duì)象上的恒力F=______N，當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量M=___500g時(shí)，它的加速度_____m/s2。【答案】【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二定律C4【答案解析】0.20.4解析：由關(guān)系圖象知：，恒力F=Ma=0.2N；當(dāng)M=0.5kg時(shí)，?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)圖像，斜率表示物體受到的恒力，然后根據(jù)F=Ma，求得加速度。本題比較簡(jiǎn)單，主要考查圖像斜率的意義，【題文】（理綜卷·屆河北省唐山市高三9月模擬考試（.09））22．（8分）如圖，用氣墊導(dǎo)軌裝置探究“加速度與滑塊受力的關(guān)系”，用鉤碼m通過(guò)細(xì)繩拉動(dòng)滑塊M，使之從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)力傳感器讀出細(xì)繩的拉力F。 （1）本實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M的關(guān)系為（） A．mM B．mM C．m=M D．對(duì)m、M的大小關(guān)系沒(méi)有特殊要求 （2）實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊遮光條的寬度如圖所示，讀數(shù)為d=___mm；由連接光電門(mén)的毫秒計(jì)時(shí)器讀出遮光條的擋光時(shí)間如圖所示，△t=s；用刻度尺讀出起始點(diǎn)到光電門(mén)的距離為x=50．00cm，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式a=____（用d、△t、x表示），其值為a=m/s2【答案】【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4【答案解析】解析：：（1）以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a解得：a＝以M為研究對(duì)象有繩子的拉力為：F＝Ma＝顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于小吊盤(pán)和盤(pán)中物塊的重力，但是題目中繩子的拉力直接由傳感器讀的，不學(xué)滿(mǎn)足上述條件，故D正確；

（2）由圖知第2條刻度線與主尺對(duì)齊，d=4mm+2×0.1mm=4.2mm；擋光時(shí)間為2ms=2×10-3s，到達(dá)光電門(mén)的速度為v＝，滑塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)故有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v2=2ax，代入數(shù)據(jù)得：a＝=4.41m/s；【思路點(diǎn)撥】游標(biāo)卡尺讀數(shù)結(jié)果等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，不需要估讀，光電門(mén)的時(shí)間有圖中直接讀出，注意單位，滑塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)故有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v2=2ax求得；常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．【題文】（理綜卷·屆廣西省桂林中學(xué)高三10月月考（.10））23、(9分）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén)，小車(chē)上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán)．實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過(guò)調(diào)整砝碼盤(pán)里砝碼的質(zhì)量讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力（傳感器讀數(shù)為零0），再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車(chē)、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門(mén)1和2的中心距離s.(1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿(mǎn)足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的質(zhì)量？____(填“需要”或“不需要”)(2)實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d，如圖所示，d＝________mm.(3)某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程：力傳感器的讀數(shù)為F，光電計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)通過(guò)光電門(mén)1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車(chē)通過(guò)光電門(mén)2后，砝碼盤(pán)才落地)，已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的“牛頓第二定律”表達(dá)式是：____________________________．（用測(cè)量數(shù)據(jù)及已知量表示）【答案】【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．C4【答案解析】(1)不需要(2)5.50(3)F＝Meq\f([(\f(d,t2))2－(\f(d,t1))2],2s)解析：①該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤(pán)的重力作為小車(chē)的拉力，故不需要滿(mǎn)足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．

②游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)等于0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.50mm=5.50mm．

③由于光電門(mén)的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．

滑塊通過(guò)光電門(mén)1速度為：，滑塊通過(guò)光電門(mén)2速度為：，根據(jù)需要驗(yàn)證的牛頓第二定律關(guān)系式為：F=Ma，即：F=Meq\f([(\f(d,t2))2－(\f(d,t1))2],2s)【思路點(diǎn)撥】（1）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，故不需要滿(mǎn)足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．游標(biāo)的零刻度線超過(guò)主尺上的刻度數(shù)為主尺讀數(shù)，游標(biāo)讀數(shù)等于分度乘以對(duì)齊的根數(shù)．（3）光電門(mén)測(cè)速度的原理是用平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出加速度，從而求出“牛頓第二定律”表達(dá)式．了解光電門(mén)測(cè)量瞬時(shí)速度的原理，實(shí)驗(yàn)中我們要清楚研究對(duì)象和研究過(guò)程，對(duì)于系統(tǒng)我們要考慮全面，同時(shí)明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提．【題文】（理綜卷·屆廣東省中山一中等七校高三第一次聯(lián)考（.08））34．（1）（8分）用如圖甲的裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律。在某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，具體數(shù)據(jù)如圖乙。乙乙甲①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用（填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔T=；②紙帶上C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC=，小車(chē)的加速度為。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律．C4【答案解析】①交流，0.02s；②1.06m/s，3.05m/s2。解析：：①根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)