人教版高一年級物理上冊期末復習：運動學及力學實驗（原卷版）

猜想10運動學及力學實驗

題型一探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

1.而畫標7某同學利用如圖所示裝置做"研究勻變速直線運動”的實驗。

紙帶鞭源打我'計時器

（1）其實驗操作步驟如下，請將缺少的部分補全：

a。按照實驗裝置，把打點計時器固定在長木板的一端，接好電源；

bo把一細繩系在小車上，細繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；

c?把小車停在靠近打點計時器處，接通電源與釋放紙帶，這兩個操作的先后順序應當是；

A.先接通電源，后釋放紙帶B.先釋放紙帶，后接通電源

C.釋放紙帶的同時接通電源D.先接通電源或先釋放紙帶都可以

d?小車運動一段時間后，關(guān)閉打點計時器，取下紙帶；

e。更換紙帶重復實驗三次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量、分析。

（2）由打點計時器（電源電壓220V,頻率50Hz）得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰

計數(shù)點間時間間隔為T（兩相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出）。其中占=7.05cm,x2=7.68cm,退=8.33cm,

x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm,打A點時小車的瞬時速度大小是m/s,計算小車運動

的加速度的表達式為。=,加速度大小是m/s2。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）；若實

驗中電網(wǎng)電壓為200V,而實驗者并不知道，則加速度的測量值和真實值相比（填"偏大""偏小""不

變"）。

2.（1）實驗室提供如圖甲、乙兩種打點計時器，某實驗小組決定使用電火花計時器，則應選用圖中的

（選填"甲"或"乙"）計時器。

墨粉紙盤

永久磁鐵

紙帶

乙

（2）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序關(guān)系是.

1

A.先接通電源，后讓紙帶運動

B.先讓紙帶運動，再接通電源

C.讓紙帶運動的同時接通電源

D.先讓紙帶運動或先接通電源都可以

（3）一小車在重物牽引下拖著穿過打點計時器的紙帶沿平直軌道加速運動。如圖是打出的紙帶的一段,

相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。

CoABCD

3.18（單位：cm）

6.74,

10.69

；15.05

------------------------------>

①圖中標出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=s；

②計算在打下。點時小車的瞬時速度為%=m/s,小車加速度用m/s2（計算結(jié)果保留

三位有效數(shù)字）；

③如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有減小，頻率從50Hz變成了40Hz,而做實驗的同學并不知道，仍按

照50Hz進行數(shù)據(jù)處理，那么速度的測量值與實際值相比（選填："偏大"、"偏小"或"不變"）。

3.光電計時器是一種常用的計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，°、6分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，

當有滑塊從。、6間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間。現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行，先后

通過光電門1和2,計時器顯示的擋光時間分別為4=5x10^、^=3x10-25,從光電門1到光電門2所經(jīng)

歷的總時間加=0」5s,用最小分度值為1mm的刻度尺測量滑塊的長度d,示數(shù)如圖2所示。

滑決

456789

單位:cm

圖1圖2

（1）滑塊的長度"=cm；

（2）滑塊通過光電門1和2的速度大小分別為匕=m/s、匕=m/s；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（3）滑塊的平均加速度大小為。=________m/s2;（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（4）由此測得的滑塊的瞬時速度匕和馬只是一個近似值，它們實質(zhì)上是滑塊通過光電門1和2的，

要使瞬時速度的測量值更接近真實值，可將滑塊的寬度一些（選填"增大"或"減小"）。

題型二探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系

4.某同學在"探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系"的實驗中，組裝了如圖甲所示的裝置，所用的每個鉤碼的質(zhì)量

2

都是30g。他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的

彈簧總長度，在坐標系中作出彈簧彈力大小尸跟彈簧總長度x之間的函數(shù)關(guān)系圖線，如圖乙所示。(將彈

簧視為輕彈簧，始終未超出彈簧彈性限度，g=10m/s2)

FN

/刻1.6

度1.4

尺1.2

鉤1.0

碼0.8

0.6

0.4

0.2

O56789101112^/cm

(1)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)上=N/m。彈簧豎直懸掛時原長龍。=cm。(結(jié)果均

保留兩位有效數(shù)字)

(2)該同學在做"探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實驗中，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用毫

米刻度尺測出彈簧的原長4,再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼并測出彈簧伸長后的長度把/-4作

(1)下列操作正確的有0

A.實驗前，必須先把彈簧豎直放置測量其原長

B.調(diào)整好指針角度及相對于刻度尺的位置，便于讀數(shù)

C.任意增減鉤碼，只需記下每次增減鉤碼后指針所指的標尺刻度即可

D.實驗結(jié)束后，應拆除實驗裝置，整理并復原實驗器材

(2)實驗時先測出彈簧的自然長度如圖所示，指針示數(shù)為cm。

(3)將5個質(zhì)量均為50g的鉤碼按次序掛在繩子下端，記下指針示數(shù)￡如下表所示，請在所給的坐標紙

上作出尸-Z圖線(glX10m/s2)o

鉤碼數(shù)(個)012345

L/cm9.6213.0316.8920.3424.01

3

尸/N

（4）根據(jù)/-￡圖線可得彈簧的勁度系數(shù)為一

0------------------------------?T/cm

5.0010.0015.0020.0025.00”加

（計算結(jié)果保留至小數(shù)點后兩位）。

（5）當同學掛第6個鉤碼時，彈簧長度變化較大，造成這種現(xiàn)象的主要原因是o

6.某實驗小組的同學利用如圖所示的實驗裝置探究"彈簧的彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系"。

該小組進行了如下的實驗操作：

/金屬桿

彈簧

,底碼

a.將金屬底碼豎直放置在水平實驗臺上，再將被測彈簧穿在底碼的金屬桿上，并保持彈簧豎直；

b.將刻度尺豎直固定在彈簧一側(cè)，使刻度尺的"0"刻度線與彈簧底端對齊，并記錄下此時彈簧頂端對應的刻

度尺讀數(shù)4；

c.在彈簧上放置一個質(zhì)量為50g的槽碼，待彈簧穩(wěn)定后，再次記錄彈簧頂端對應的刻度尺讀數(shù)

d.在彈簧上依次添加相同規(guī)格的槽碼，并記錄相應的刻度尺讀數(shù)。

根據(jù)以上實驗操作，回答下列問題：

（1）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出槽碼質(zhì)量與相應彈簧長度的關(guān)系加-乙圖像如圖所示，由圖像可知，未放

置槽碼時，彈簧上端對應刻度尺的讀數(shù)4應為cm；

4

m/g

L/cm

(2)若當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮=10m/s2,則該彈簧的勁度系數(shù)上=N/m(結(jié)果保留2位有

效數(shù)字)。

(3)在實驗中，彈簧的彈力與彈簧的長度成一次函數(shù)關(guān)系，要使圖像成為一條過原點的傾斜直線，需作

出槽碼質(zhì)量與的關(guān)系圖像。

題型三探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

7.某同學用如圖所示的實驗裝置來"驗證力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點尸，下端用細線

掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于。點，手持另一端向左拉，使結(jié)點。靜止在某位置。分別

讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄。點的位置和拉線的方向。

(1)該實驗運用的思想方法是=

A.等效替代法B.控制變量法C.理想模型法

(2)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為o

(3)下列的實驗要求必要或者正確的是(填選項前的字母)。

A.應用測力計測量重物M所受的重力

B.應在水平桌面上進行實驗

C.拉線方向應與木板平面平行

D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使。點靜止在同一位置

(4)在作圖時，你認為圖中是正確的。(填"甲"或"乙")

5

8.某同學分別采用不同的實驗裝置來驗證"力的平行四邊形定則”。

方案一如圖甲所示。其中/為固定橡皮條的圖釘，03和。。為細繩套。利用坐標紙記下橡皮筋的結(jié)點位

置。以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向。

圖甲

(1)本實驗采用的科學方法是0

A.等效替代法B.理想實驗法

C.控制變量法D.建立物理模型法

(2)在做本實驗時，下列操作中正確的是。

A.同一次實驗過程中。點位置不允許變動

B.實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度

C.實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大

小和方向，把橡皮條的另一端拉到。點

D.實驗中，把橡皮條的另一端拉到。點時，兩彈簧測力計之間夾角應取90。，以便于算出合力的大小

在方案二的實驗裝置中，在底座上相隔一定距離固定兩根剛性豎直桿，兩豎直桿后放置一豎直平板，平板

與兩桿所在的平面平行，平板上貼有白紙。

力

傳

感

器

1

圖乙

實驗步驟如下：

①單獨用一根輕質(zhì)細繩通過力傳感器1提起重物，記錄此時力傳感器1的示數(shù)尸及細繩的方向；

6

②將力傳感器1固定在右側(cè)桿上并保持其位置不變,一根輕質(zhì)細繩的右端與為傳感器1相連，另一根輕質(zhì)

細繩的左端與左側(cè)桿上的力傳感器2相連，兩繩連接的結(jié)點0處系上同一重物，力傳感器2的位置及左側(cè)

細繩的長度可調(diào)節(jié)。將力傳感器2調(diào)至某一位置并固定，調(diào)節(jié)左側(cè)細繩長度，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，平板未與重

物、細繩和力傳感器接觸，讀出力傳感器1的示數(shù)耳和力傳感器2的示數(shù)乙，并通過描點在坐標紙上記下

兩繩的方向；

③繼續(xù)調(diào)整力傳感器2的位置并固定，重復以上步驟。

(3)下列做法對減小實驗誤差有幫助的是o

A.調(diào)整力傳感器2的位置時，必須保證結(jié)點。的位置不變

B.兩繩之間的夾角越大越好

C.記錄繩子方向時，選用較遠的兩點

(4)若穩(wěn)定時兩繩互相垂直，現(xiàn)保持右側(cè)繩和結(jié)點O的位置不動，將力傳感器2下移至圖乙中的/處并

固定，調(diào)節(jié)左側(cè)細繩使其保持張緊，則力傳感器1的示數(shù)將(填"變大""變小"或"不變")

9.用如圖所示的器材和方法可以探究"兩個互成角度的力的合成規(guī)律"。在圓形桌子透明桌面上平鋪固定一

張白紙，在桌子邊緣安裝三個不計摩擦的滑輪，其中，滑輪耳固定在桌子邊，滑輪L匕可沿桌邊移動。

第一次實驗中，步驟如下：

A.在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼，并使結(jié)點。靜止；

B.在白紙上描下。點的位置和三根繩子的方向，以。點為起點，作出三拉力的圖示；

c.以繞過巳、B繩的兩個力為鄰邊作平行四邊形，作出。點為起點的平行四邊形的對角線，量出對角線的

長度；

D.檢驗對角線的長度和繞過尸/繩拉力的圖示的長度是否一樣，方向是否在一條直線上。

(1)本實驗采用的科學方法是

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

(2)下列說法正確的是

A.改變滑輪B、P,的位置和相應繩上鉤碼的數(shù)量進行第二次實驗，繩的結(jié)點必須與第一次實驗中白紙上描

下的。點重合

B.實驗中，若桌面不水平會影響實驗的結(jié)論

C.若將細繩更換成橡皮筋進行實驗不會影響實驗結(jié)果

D.作三個拉力圖示的時候可以采用各自不同的標度

7

(3)這次實驗中，若一根繩掛3個鉤碼，另一根繩掛4個鉤碼，則第三根繩掛的鉤碼數(shù)量應不大于

個。(所有鉤碼質(zhì)量相同)

題型四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

10.學校某興趣小組利用圖甲所示裝置"探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”:

(1)下列實驗操作中，哪些是正確的。

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細線與長木板保持平行

B.每次實驗，都要先放開小車，再接通打點計時器的電源

C.平衡摩擦力時，應將懸掛祛碼盤的細線系在小車上

D.實驗中需要保證小車質(zhì)量遠大于祛碼和祛碼盤的總質(zhì)量

(2)圖乙為某次實驗得到的一條紙帶，已知所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出打出2點時小車的

速度為m/s；小車的加速度大小為m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)保持小車的質(zhì)量不變，改變祛碼的質(zhì)量，進行多次測量。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度“隨拉力廠的

變化圖線，如圖丙所示。圖中直線沒有通過原點，其主要原因是。

a/(m-s-2)

0.200.400.600.80

丙

A.可能是平衡摩擦力時木板傾角過大

B.可能是平衡摩擦力時木板傾角過小

C.可能是祛碼和祛碼盤的質(zhì)量過大

D.可能是小車的質(zhì)量過大

11.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，如圖甲所示，將一端帶有滑輪的長木板放在水平桌面上,

小車的一端通過輕質(zhì)細繩跨過光滑定滑輪與砂桶連接，小車的另一端與紙帶相連，打點計時器所用交流電

的頻率為/=50Hz,安裝實驗器材。

8

(1)實驗在平衡摩擦力后，在保持實驗小車質(zhì)量M不變的情況下，先，后，打點計時器在

紙帶上記錄下小車的運動情況。多次改變砂桶和砂子的總質(zhì)量如重復之前的步驟，根據(jù)紙帶計算出對應

的加速度。。

(2)在驗證"質(zhì)量M一定,加速度a與合外力F的關(guān)系"時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的。-尸

圖像，其中圖線不過原點并在末端發(fā)生了彎曲，產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有o

A.木板右端墊起的高度過大B.砂桶和砂子的總質(zhì)量加遠小于小車的質(zhì)量〃

C.木板右端墊起的高度過小D.砂桶和砂子的總質(zhì)量7〃未遠小于小車的質(zhì)量M

(3)實驗過程中打出的一條比較理想的紙帶如圖丙所示，圖中O、4、B、C、D、E、尸為相鄰的計數(shù)點,

相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，則E的速度Vg=m/s,小車運動的加速度m/s2(結(jié)

果均保留3位有效數(shù)字)。

OABCDEF_7

_■___T_____T___________________________________cm\]

滔.21.3480?卜6.41~8^01^959^

丙

(4)小車質(zhì)量M一定，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的小車加速度。與砂桶和砂子的總

質(zhì)量加之間的工-,關(guān)系圖像如圖丁所示，則小車的質(zhì)量”=kg(g^lOm/s2)0

am

12.在探究“質(zhì)量一定時，物體的加速度a與所受合力下的關(guān)系”的實驗時，所需實驗器材及安裝示意圖如

圖所示:

(1)為了近似地認為，砂和砂桶的重力等于小車受到的合外力R首先要用木塊將長木板的右側(cè)墊高來平

衡摩擦力。在左側(cè)(選填"懸掛"或"不懸掛")砂桶的情況下，給小車一初速度，通過觀察小車經(jīng)

過兩個光電門的時間來判斷是否正確完成了該操作。若發(fā)現(xiàn)小車通過光電門1的遮光時間小于通過光電門

9

2的時間，此時應進行的操作是；

A.將墊塊向右移動B.將墊塊向左移動

C.將遮光片寬度減小D.適當增大兩光電門間的距離

(2)在改變砂子質(zhì)量時，需確保小車(含遮光片)的質(zhì)量_________砂和砂桶的質(zhì)量。

A.略小于B.遠大于C.略大于D.遠小于

(3)該同學在砂和砂桶的質(zhì)量不變的情況下，多次改變小車靜止釋放點到光電門2的距離x,記錄小車通

過光電門2的時間利用所測數(shù)據(jù)作出圖像，求得其斜率為左，已知遮光片寬度為力則小車的加

t

速度為_________

A.2kdB.-C.kd2D.—

dIk

13.用如圖甲所示裝置探究加速度與物體受力的關(guān)系。實驗小車在長木板上，左端與打點計時器的紙帶相

連，右端通過輕細繩跨過定滑輪和動滑輪與力傳感器相連，動滑輪下方掛祛碼盤和祛碼。在祛碼盤中放不

同數(shù)量的硅碼，小車運動，得到多條紙帶。

回答下列問題：

(1)關(guān)于本實驗的部分操作或要求，下列說法正確的是。

A.必須保證祛碼盤和祛碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

B.與小車相連的細線必須保持水平

C.需要進行平衡摩擦力的操作

D.不需要刻度尺也不需要天平

(2)某同學打出一條紙帶如下圖所示，每兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，圖中上面的數(shù)字

為對應的兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器工作頻率為50Hz。則打下計數(shù)點D時紙帶的速度v=

m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=m/s2?(兩空均保留2位有效數(shù)字)

413CL＞單位:cm

工2.70、

<---------6.32------

iU.o/

<----------—16.36----------------------------->

(3)A組同學在實驗中，保持小車的質(zhì)量M不變，僅改變祛碼盤中祛碼的質(zhì)量加，得到多組加速度大小。

和對應力傳感器的示數(shù)R作出aF圖像如圖乙所示，圖像未過原點的原因是=

(4)B組同學在實驗中，正確補償阻力后，保持祛碼盤中的祛碼質(zhì)量相。不變，僅改變小車的質(zhì)量測

10

得多組加速度大小。和對應的小車的質(zhì)量“，作出”-"1■圖像如圖丙所示，圖像的縱截距為4，則祛碼盤

a

和動滑輪的總質(zhì)量為（用字母6、相。表示，滑輪均光滑，細繩質(zhì)量不計）。

14.如圖甲（側(cè)視圖只畫了一個小車）所示的實驗裝置可以用來驗證"牛頓第二定律”。兩個相同的小車放

在光滑水平桌面上，右端各系一條細繩，跨過定滑輪各掛一個相同的小盤，增減盤中的祛碼可改變小車受

到的合外力，增減車上的祛碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系條細線，用一個黑板擦把兩細線同時按在

固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止（如圖乙）。拿起黑板擦兩車同時運動，在兩車尚未碰到滑輪前，

迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車在此過程中位移的大小。

小車1小車1

￡□_________iZL

小車2

固定墊片

一1小車2|---------pnr|nnjniT[nnjnnpTn]nTT|nn|nn]inT|