专题19 力学实验
一、选择题
1．（1）【2017·江苏省启东中学高三上学期第一次月考】在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
① 实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的（ ）
A．将橡皮条拉伸相同长度即可
B．将橡皮条沿相同方向拉即可
C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是（ ）
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要短些
【答案】①D ②B ；
考点：探究求合力的方法
【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等。只有通过具体实践，才能真正的理解具体实验操作细节的意义，因此平时同学们应该加强实验实践，而不是空洞的记忆实验。
二、非选择题
1.【2017·安徽省四校高三10月联考】（1）某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数＝________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是、、、。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________。作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。
（2）该同学更换弹簧，进行重复实验，得到如图丙所示的弹簧弹力F与伸长量x的关系图线，由此可求出该弹簧的劲度系数为_______N/m。图线不过原点的原因是________________________。
【答案】（1）25.85；弹簧原长（2）；弹簧有自重
考点：考查了探究“弹力和弹簧伸长的关系”实验
【名师点睛】本实验的目的探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，得到的F-t图象，可由图象得出弹簧的劲度系数，会误差分析．
2. 【2017·安徽省四校高三10月联考】如图甲所示为某同学探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时使用的实验装置示意图。
（1）使用该装置通过正确的操作平衡摩擦力时，判断小车所受摩擦力已被平衡的依据是纸带上打出的点迹分布__________（填“均匀”或“不均匀”）。
（2）下列关于使用此装置进行实验的要求或做法不必要的是__________（填字母编号）。
A．进行平衡摩擦力的操作时，提前取下砂和砂捅
B．砂和砂桶的总质量远小于力传感器和小车的总质量
C．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
D．通过增减木块上的砝码改变小车质量时，重新调节木板倾斜度
（3）正确安装实验装置后，该同学通过改变细砂的质量控制力传感器的示数保持不变，得到如图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量，纵坐标中的a为小车的加速度。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则力传感器的示数为________，小车与力传感器的总质量为________。
【答案】（1）均匀（2）BD（3），
考点：探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”实验
【名师点睛】本题考查牛顿第二定律的验证实验，对于书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．实验的图象描绘，物理结合数学的应用都值得注意．
3.【2017·安徽省合肥一中高三第一次月考】利用如图所示的装置，做“测定重力加速度”的实验者红，在纸带上以某点开始为第一点取得连续清晰的6个点，并且测得第1点到第4点的距离为x，第3点到第6点的距离，设打点计时器所用的电源频率为t，则重力加速度的计算式为g=____________________。
【答案】
考点：测定重力加速度实验
【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
4.【2017·安徽省合肥一中高三第一次月考】某小组测量木块与 木板间动摩擦因数，实验装置如图甲所示。
（1）测量木块在水平木板上运动的加速度a，实验中打出的一条纸带如图乙所示，从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3……，量出1、2、3……点到O点的距离分别为、、……，从O点开始计时，1、2、3……点对应时刻分别为、、……，求得，，……，作出图像如图丙所示，图线的斜率为k，截距为b，则木块的加速度a=____；b的物理意义是___________。
（2）实验测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ_______________。
（3）关于上述实验，下列说法错误的是_______________
A．木板必须保持水平
B．调整滑轮高度，使细线与木板平行
C．钩码的质量应远小于木块的质量
D．纸带与带点计时器间的阻力是产生误差的一个因素
【答案】（1）O点的平均速度，（2）（3）C
考点：测定动摩擦因数实验
【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过v-t图象求解加速度；正确选择研究对象，应用牛顿第二定律即可求出动摩擦因数．
5.【2017·安徽省合肥一中高三第一次月考】某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1所示，用弹簧OC和弹簧a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧OC方向和伸长1.00cm不变的条件下，
（1）弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是______N（图2所示），则弹簧秤b的读数可能为_________N。
（2）若弹簧a、b间夹角小于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数__________、弹簧秤b的读数__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）3.00，4.00；（2）变大；变大．
考点：考查验证平行四边形定则的实验
【名师点睛】由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况
6.【2017·安徽省黄山市屯溪一中高三第二次月考】（6分）在“探究动能定理”的实验中，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）实验中木板略微倾斜，这样做
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法中正确的是
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线【答案】（1）CD (2) B
考点：探究动功与速度变化关系
【名师点睛】在做实验时要先平衡摩擦力，小车下滑时受到重力、橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理。
7.【2017·安徽省六安市一中高三第二次月考】“为验证力的平行四边形定则”的实验情况如图（a）所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）图b中的________-是为的合力的理论值；________是力的合力的实际测量值。
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________（选填“会”或“不会”）
（3）本实验采用的科学方法是__________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
【答案】（1）F；（2）不会（3）B
考点：“为验证力的平行四边形定则”的实验
【名师点睛】在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用
8.【2017·安徽省六安市一中高三第二次月考】如图所示，小车、打点计时器等器材置于高度可调节的长木板上。
（1）在验证牛顿第二定律的实验中，除打点计时器（附纸带，复写纸）、小车（其上可放置砝码）、细线、钩码（质量已知）、附滑轮的长木板、导线外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_______。（填写序号）
①电压合适的50Hz交流电源②电压可调节的直流电源③刻度尺④秒表⑤天平
实验通过改变________，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系，通过_______，可验证力一定时加速度与质量成反比的关系
（2）在验证牛顿第二定律的实验中，若平衡摩擦力时，长木板的一端调节过高，使得偏角偏大，则所得到的a-F关系图像为____。（a是小车的加速度，F是细线作用与小车的拉力）
（3）实验中得到一条纸带，在纸带上便于测量的地方选取第1个计数点，其下表面A，第6个计数点下标明B，第11个计数点下标明C，第16个计数点下标明D，第21个计数点下表面E。若测得AC长为14.56cm，CD长11.15cm，DE长为13.73cm，则小车运动的加速度大小为_______，打C点时小车的瞬时速度大小为_________m/s。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）①③⑤；钩码的个数；添加砝码（2）C（3）2.58；0.986
考点：验证牛顿第二定律的实验
【名师点睛】对于实验题要注意实验的原理的把握，根据原理即可分析实验的过程、仪器而数据分析；要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．
9.【2017·福建省仙游一中高三第一次月考】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示是一条
记录
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小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz.
(1)在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB＝________m/s；vC＝________m/s；vD＝________m/s.
(2)在如图所示的坐标系中画出小车的v－t图象．
(3)加速度是________
【答案】(1) 1.38 m/s,2.64 m/s,3.90 m/s.(2)图略 (3) a＝12.0左右
考点: 探究小车速度随时间变化的规律。
【名师点睛】略。
10．【2017·福建省仙游一中高三第一次月考】某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图象．由此图象可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.
【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)10
【解析】
试题分析: （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态；
（2）由胡克定律知：知当弹力为零时，形变量为0，即；在F—x图像中，斜率即为劲度系数，。
（3）由丙图知，弹簧测力计的示数为3.0N，由胡克定律知：，解得：x=10cm.
考点: 探究弹簧弹力大小与其长度的关系.
【名师点睛】略。
11．【2017·福建省仙游一中高三第一次月考】如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；
②对两个传感器进行调零；
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；
④取下钩码，移动传感器A改变θ角．
重复上述实验步骤，得到
表格
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．
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
－0.868
－0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格，A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．
(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是________．
A．因为事先忘记调零
B．何时调零对实验结果没有影响
C．为了消除横杆自身重力对结果的影响
D．可以完全消除实验的误差
【答案】(1)F1 0.05 (2)C
考点:验证力的平行四边形定则。
【名师点睛】略。
12.【2017·广东省中山市一中高三第二次统测】（8分）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．
(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x(10－2 m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
根据表中数据在下图中作出F－x图象并求得该弹簧的劲度系数k＝_______N/m；（保留两位有效数字）
(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如上图所示，其读数为______N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请在图中画出这两个共点力的合力F合；
(3)由图得到F合＝________N.（保留两位有效数字）
【答案】(1)图略；53(说明：±2范围内都可)；(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可)；见解析图； (3)3.3(说明：±0.2范围内都可)
【解析】（1）根据描点法作出图象如图所示：
根据图象得：
（2） 弹簧秤的读数为：F=2+0.10N=2.10N
根据力的图示法，作出两个分力，2.10N和2.50N，以这两个边为临边，作出平行四边形，对角线即可合力，
（3）根据图象及比例尺得出合力的大小F合=3.3N
考点：探究求合力的方法
【名师点睛】在“探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系”的实验中进行数据处理时，注意将物理问题与数学知识有机结合起来，会用作图法求合力。
13.【2017·广东省中山市一中高三第二次统测】（10分）.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。
【答案】（1）①间隔均匀；⑥线性．（2）（ⅰ）远小于小车及其所载砝码总质量．（ⅱ）；24.2mm；47.2mm；1.15；（ⅲ）;
（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3．由匀变速直线运动的推论得：△x=aT2
即s3-s1=2a（5△t）2
考点：验证牛顿第二定律
【名师点睛】实验问题要掌握实验原理、注意事项和误差来源；遇到涉及图象的问题时，要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式，再根据斜率和截距的概念求解即可
14.【2017·广西省桂林市第十八中学高三第二次月考】（9分）（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁珠从轨道A射出，并在射出时碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁珠，两铁珠同时落到地面。这个实验（ ）
A、只能说明上述规律中的第①条 B、只能说明上述规律中的第②条
C、不能说明上述规律中的任何一条 D、能同时说明上述两条规律
（2）如图示，在实验中画出的平抛运动轨迹上任取水平距离均为ΔS的三点A、B、C，ΔS=0.2m，这三点的竖直之间的距离分别为S1=0.1m，S2=0.2m，则平抛运动的小铁珠初速度为 m/s；小铁珠在B点速度为 m/s。（重力加速度g=10m/s2）
【答案】（1）B；（2）2；2.5
考点：研究平抛运动
【名师点睛】本题属于简单基础题目，主要是知道平抛运动在水平方向是运动运动，竖直方向是自由落体运动；掌握两个方向的运动的处理方法即可。
15.【2017·广西省桂林市第十八中学高三第二次月考】（6分）某实验小组在实验室探究加速度和力、质量的关系。甲同学在小车所受合外力不变时，改变小车的质量，得到数据如下表所示：
实验次数
小车质量m/kg
小车加速度a/(m/s2)
小车质量的倒数
1
0.20
0.78
5.00
2
0.40
0.38
2.50
3
0.60
0.25
1.67
4
0.80
0.20
1.25
5
1.00
0.16
1.00
a．根据表中数据，在下图的坐标系中描出相应的实验数据点，并作出了 a－
b．由a－
c．小车受到的合力大约为________N。(结果保留两位有效数字)
【答案】a.图线如图；b．在物体受外力不变时，物体的加速度与质量成反比；C． 0.15或0.16
考点：探究加速度和力、质量的关系
【名师点睛】此题考查了探究加速度和力、质量的关系实验；关键是要搞清实验的原理及注意事项；知道a-图象的物理意义.
16.【2017·广西省桂林市桂林中学高三10月月考】（6分）同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为g)。基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0～0.4s,则所用直尺的长度至少为 cm(g取10m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”)。
【答案】、 80、不相等
【解析】直尺下降的时间即为自由落体运动的时间，根据x=gt2可得，，即乙同学的反应时间为．测量范围为0～4s，则所用直尺的长度即为自由落体下降4s的位移的大小，即
h=gt2=×10×0.42=0.8m=80cm；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的规律可知，在相等时间间隔通过的位移是不断增加的，所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的
考点：自由落体运动
【名师点睛】本题自由落体运动规律在生活的应用，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，结合自由落体运动考查了匀加速直线运动的规律，难度不大。
17.【2017·广西省桂林市桂林中学高三10月月考】如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做 运动。
②连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg。请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格里(结果保留至小数点后第四位)。
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0.0432
0.0572
0.0734
0.0915
ΔEk/J
0.0430
0.0570
0.0734
0.0907
分析上述数据可知:_____________________________________________。
【答案】（1）匀速直线；（2）
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0.0432
0.0572
0.0734
0.0915
0.1115
ΔEk/J
0.0430
0.0570
0.0734
0.0907
0.1105
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内，物体合外力做功等于物体动能的变化。
考点：研究合外力做功和动能变化的关系
【名师点睛】此题考查了研究合外力做功和动能变化的关系的实验；要明确平衡摩擦力的方法及结果；同时关键是明确实验原理，会通过纸带求解速度和加速度，不难.
18.【2017·贵州省凯里市第一中学高三上学期第四次模拟】（5分）某同学在做“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”实验，试完成下列问题。
甲
（1）主要的两个实验步骤如下：
①把橡皮条的一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O。这时两弹簧测力计的示数如图甲所示，则两弹簧测力计的读数分别为FA＝________ N、FB＝________ N。
②假如橡皮条的自由端仅用一个弹簧测力计拉着，也把它拉到O点位置，弹簧测力计的示数如图乙所示，则FC＝________ N。
(2) 用5 mm表示1 N，在图丙中作出力FA、FB和FC的图示。根据平行四边形定则在图丙中作出FA和FB的合力F，F的大小为________N。
【答案】（1）①3.40 4.00 ②6.00 （2）如图所示 6.08
【解析】（1）题中所用弹簧测力计的分度值为0.1 N，因此读数时应保留两位小数。
（2）根据平行四边形定则作出FA和FB的合力F，如图所示，由图示可求得合力：F＝6.08 N。
（3）在误差允许范围内，由平行四边形定则作出的FA和FB的合力与FC相等，这说明能验证平行四边形定则。
考点：验证力的平行四边形定则。
19.【2017·贵州省遵义市第四中学高三上学期第二次月考】（6分）（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L0= cm，求得弹簧的劲度系数k = N/m。
（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为 cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 个。
【答案】（1）3.0， 200（2）1.50， 3
考点：研究弹簧所受弹力与弹簧长度关系
【名师点睛】注意区分弹簧的原长，实际长度和伸长量x，并明确三者之间的关系．在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。
20.【2017·贵州省遵义市第四中学高三上学期第二次月考】（9分）在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：
A．在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；
B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；
C．记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的方向；
D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如上图所示；
E．记下测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近；
F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；
G．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论．
(1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是________(填选项前的字母)；正确的操作应为________。
(2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是________(填选项前的字母)；
(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为_______(填选项前的字母)．
【答案】(1)B；只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到O点；(2)F；(3)DCABEG；
考点：探究共点力合成规律
【名师点睛】本题关键明确“探究共点力合成规律”的实验的实验原理，是用一个弹簧秤拉力和两个弹簧秤拉力产生相同的形变效果等效来验证力的平行四边形定则的；然后按照该原理设计实验步骤。
21.【2017·河北省冀州中学高三上学期第二次段考】如图甲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处静止释放。
（1）改同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=__________mm
（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____________________________________________。
（3）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．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（4）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据对应作出_________图像（选填“”、“”或）
【答案】（1）（2）A位置到光电门的距离L．（3）A（4）
（4）滑块经过光电门时的速度，滑块的加速度，由得，故应作出图像
考点：探究加速度与力的关系的实验
【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．
22.【2017·河南省鹤壁市高级中学高三上学期第五次周练】某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理，图中光电门能记录挡光条通过该光电门所用的时间，请按照要求回到下面的问题
（1）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，则检验是否调整的方法是__________________________________________________________________________________，在本实验中是否要满足砝码盘和砝码两者的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器三者的总质量M______（填“是”或“否”）
（2）在某次实验中，该学习小组记录了挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为和，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力的大小F，并用天平测出滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M，已知实验过程中，滑块与定滑轮间的细绳一直处于水平状态，该小组的操作
规范
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，则为了验证动能定理，还需要测定的物理量有：_________________________（写出对应物理量的名称及其物理量符号），要验证的方程是_____________________（请用题中和所测定的物理量的符号表示）。
【答案】（1）在不悬挂砝码盘以及砝码的情况下，将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动、否（2）
挡光条的宽度d，两个光电门之间的距离s；
【解析】（1）在不悬挂砝码盘以及砝码的情况下，将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动，或将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速运动，即挡光条通过两光电门的时间相等；因为拉力可以通过传感器读出来，所以不需要满足砝码盘和砝码两者的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器三者的总质量M
（2）拉力做功为，通过第一个光电门的速度为，通过光电门2的速度为，故动
能增加量为，所以要验证的表达式为，故还需要测量挡光条的宽度d，两个光电门之间的距离s
考点：验证动能定理实验
【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，知道极限思想在物理中的运用，极短时间内的平均速度等于瞬时速度，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．
23.【2017·河南省南阳市第一中学高三上学期第二次月考】某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
（ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
（ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为……；
（ⅲ）测量相关数据，进行数据处理。
（1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的__________（填正确答案标号）。
A．小物块的质量m
B．橡皮筋的原长x
C．橡皮筋的伸长量Δx
D．桌面到地面的高度h
E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、以__________为横坐标作图，才能得到一条直线。
（3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于________________（填“偶然误差”或“系统误差”）。
【答案】（1）ADE （2）（3）系统误差
【解析】（1）动能和质量有关，所以需要测量出小物块的质量，然后就是测量小物块的速度，小物块抛出后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，，L表示水平方向上的位移，即小物块抛出点到落地点的水平距离，在竖直方向上做自由落体运动，所以有，故测量时间需要测量下落的高度，故ADE正确；
考点：探究功与速度变化的关系实验
【名师点睛】明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论．还要知道系统误差和偶然误差的区别，系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，如停表测时间时，停表不准确，慢了，测的时间间隔总是偏小．偶然误差的特点是它的随机性．如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除．既然是误差就不可消除，只能是改进方法，多次做试验，以减小误差
24.【2017·黑龙江省哈师大附中高三上学期第二次月考】用如图所示实验装置验证m1，m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1＝50g，m2＝150g，则：(g取10m/s2，结果保留两
位有效数字)
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v＝________ m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增加量＝________J，系统势能的减少量＝________J，由此得出的结论是____________________________________________；
（3）若某同学作出的图象如图所示，则当地的实际重力加速度g＝________m/s2。
【答案】（1）2.4m/s；（2）0.58J， 0.60J；在误差允许的范围内，系统的机械能守恒（3）g＝9.7m/s2
考点：验证机械能守恒定律实验
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题
25.【2017·黑龙江省哈师大附中高三上学期第二次月考】下图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y－x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．
（3）某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，实验中只记录了竖直线没有记录平抛的起点，在竖直线上取某点记为O，过O的水平线为X轴，在轨迹上任取三点A、B、C，测A、B和C点竖直坐标y1为40.0 cm、y2为120.0 cm，y3为175.0 cm， A、B两点水平坐标为20.0 cm和40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为________ m/s，小球在C点的速度vC为________ m/s(结果可以用根式表示，g取10 m/s2)．
【答案】（1）ac（2）c（3）1.0；
考点：考查了“研究平抛物体运动”
【名师点睛】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键．
26.【2017·黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三9月月考】某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝________cm.
【答案】200 20 cm
考点：探究弹簧伸长与弹力的关系。
【名师点睛】根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合图象和数学知识求解即可。
27.【2017·黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三9月月考】用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体所受外力F的关系”，实验装置如图所示，其中带滑轮的长木板始终处于水平位置。实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器，记录小车到达A、B两位置时的速率为、
①本题中测得的物理量写出加速度的表达式：a=________________；
②本题中是否需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系？____（填“需要”或“不需要”）；
③实验得到的图线可能是图乙中的________。
【答案】① ②不需要 ③C
考点：探究加速度a与物体所受外力F的关系。
【名师点睛】结合匀变速直线运动的速度位移公式求出小车的加速度；由于采用拉力传感器测量实验中的拉力，所以不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系；根据F不等于零时，加速度仍然为零分析图线不经过原点的原因。
28.【2017·黑龙江省牡丹江市第一中学高三10月月考】如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
①已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材是 ．
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、刻度尺 C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、刻度尺
②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3．已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量
，动能的增加量 （用题中所给字母表示）．
③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是 ．
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力f对本实验的影响．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如图所示．图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是 （用数学表达式书写，可能用到的物理量m、g、f）
【答案】①D ②， ③ BD ④
考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】本题考查验证机械能守恒定律的实验，要明确各种实验仪器的使用方法和实验的实验原理是解决实验问题的关键，注意实验过程中尽量减小摩擦阻力的影响，同时掌握瞬时速度通过实验数据算出，而不是理论推算，下落高度是通过刻度尺来测量而得。
29.【2017·黑龙江省双鸭山市第一中学高三9月月考】某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出。
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)；
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是( )
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是( )
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线
【答案】（1）交流（2）D（3）B
考点：“探究功与速度变化的关系”的实验
【名师点睛】平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大．
30.【2017·黑龙江省双鸭山市第一中学高三9月月考】在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J．由此可得到的结论是： (g=9.8 m/s2，保留三位有效数字)
【答案】2.28，2.26，在误差范允许围内机械能是守恒的。
考点：“验证机械能守恒定律”的实验
【名师点睛】知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
31.【2017·湖南省衡阳市第八中学高三上学期第二次月考】如图所示，长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球，下端用光滑铰链连接于地面上的O点，杆可绕O点在竖直平面内自由转动，定滑轮固定于地面上方L处，到O点的水平距离为，电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连，启动电动机，杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面，假设从到的过程中，杆做匀速转动(设杆与水平的夹角为α)，已知重力加速度为g，则在此过程中（ ）
A．在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少
B．电动机的输出功率先增大后减小
C．时绳子对杆的拉力大小为mg
D．杆对小球的作用力最大时，绳子对杆的拉力大小为4mg
【答案】AD
【解析】在整个过程中，小球的重力的功率和绳子的功率相同即电动机的功率相同，根据可知，，在下落过程中，逐渐减小，故重力做功功率逐渐增大，所以电动机的输出功率一直增大，B错误；因为重力做功的功率和电动机的功率相同，到过程中，重力做功，在到过程中，重力做功，所以在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少，故A正确；因为小球做匀速圆周运动，所以绳子力的拉力与小球的重力的合力指向杆方向，根据小角对小边可得时绳子对杆的拉力小于mg，C错误；当在水平位置时，杆对小球的作用力最大，根据杠杆平衡可得，解得，D正确；
考点：考查了功率的计算，圆周运动
【名师点睛】本题的关键是知道小球在运动过程中，速度大小不变，即动能不变，所以重力做功和电动机做功大小相同，
32.【2017·湖南省衡阳市第八中学高三上学期第二次月考】用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。
（1）实验时，一定要进行的操作是 。(填步骤序号)
A．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；
B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C．用天平测出砂和砂桶的质量
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）以拉力传感器示数的二倍F(F=2)为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图象如下图所示，则可能正确的是 。
（3）在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm)，通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则：小车的加速度大小为 m/s2，（结果保留一位小数）
【答案】（1）AB（2）C（3）1.5m/s2
考点：考查了“探究加速度与力和质量的关系”实验
【名师点睛】本题实验源于课本，但是又不同于课本，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．注意在本实验中不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，因为拉力可以弹簧秤直接测出
33.【2017·湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50Hz。
（1）实验中木板略微倾斜，这样做______
A为释放小车能匀加速下滑
B可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
C是为了增大小车下滑的加速度
D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放，把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为______________m/s（保留三有有效数字）
（3）若根据多次测量数据画出的W-v图像如图3所示，根据图线形状，可知对W于v的关系符合实际的图是
【答案】（1）B、D（2）2.00（3）C
考点：验证动能定理实验
【名师点睛】要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．
34.【2017·湖南省衡阳市第八中学高三上学期第三次月考】用如图装置来验证机械能守恒定律
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出________________（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离H。
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片的时间为。
③测出挡光片的宽度，则重物经过光电门时的速度为____________。
（2）如图系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为__________（已知重力加速度为g）
【答案】（1）挡光片中心 （2）
【解析】（1）测出挡光片中心到光电门中心的竖直距离H，经过光电门的平均速度近似等于其瞬时速度，故有
（2）下降的高度为H，故重力做功为，系统增加的动能为，故满足，
考点：验证机械能守恒定律实验
【名师点睛】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出物块的速度大小．抓住系统重力势能的减小量和系统动能的增加量相等得出机械能守恒满足的表达式
35.【2017·吉林省松原市油田高中高三上学期第一次段考】 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．
①将橡皮条拉伸相同长度即可 ②将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
③将弹簧秤都拉伸到相同刻度 ④将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
A．②④ B．①③ C．①④
D．②③
(2）同学们在操作中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_____(填字母代号)．
①两细绳必须等长
②弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
③用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
④拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要稍远些
A．① ③ B．② ③ C．① ④
D．② ④
【答案】（1）A （2）D
考点:验证力的平行四边形定则。
36.【2017·吉林省松原市油田高中高三上学期第一次段考】某同学用图示的装置来验证加速度和质量成反比．在自制的双层架子上固定平板玻璃，架子放在水平桌面上．连接小车的细绳跨过定滑轮与小桶相连．实验步骤如下：
①在两个小桶中装入适量细沙，并使两桶质量(含沙子)相同．②两车紧靠架子左边的挡板，在乙车上放一个砝码，同时释放两车，当车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照．在照片上，通过装置上的刻度尺，测出甲、乙两车运动的距离x1、x2；③在乙车上逐渐增加砝码个数，重复步骤②.
(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车的质量成________，来验证合外力一定时加速度与质量成反比．
(2)实验前，该同学将装置的左端适当垫高了一些，目的是________．实验过程中________(填“甲”或“乙”)车受到的拉力更接近沙桶(含沙子)的重力．
(3)若该同学以
【答案】(1)反比 (2)平衡摩擦力 乙 (3)甲车
考点:探究加速度与质量、力的关系。
37.【2017·江苏省启东中学高三上学期第一次月考】如图所示为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，砂和砂桶质量用m表示，
小车和车上所加砝码总质量用M表示，小车运动加速度用a表示。
①实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡小车所受到的摩擦力，该步骤中木板被抬起的角度与小车质量 （选填“有关”或“无关”）；
②在探究加速度与小车受力关系过程中， 甲和乙两小组分别用下列两组数据进行实验操作，其中你认为合理的是 （选填“甲”或“乙”）；
M甲=500g M乙=500g
甲m（g）
20
22
24
26
乙m（g）
20
30
40
50
③在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持 不变，通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出几组a、M数据，下列图线能直观合理且正确反映a-M关系的是 。
【答案】①无关；②乙；③砂和砂筒质量； C；
【解析】①做该实验需要平衡摩擦力，所以在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，让小车做匀速直线运动，此时满足：mgsinθ=μmgcosθ。由等式可知，平衡摩擦力时，与小车的质量无关．
②在在探究加速度与小车受力关系实验的过程中，测量的数据要有明显的变化，才能使实验更有说服力．从表格中的数据来看，甲的实验过程中拉力的大小变化很小，则加速度的变化也会很小，这样的实验误差可能会比较大，是不合理的．相比之下，乙的数据更合理．
③在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持砂和砂筒质量m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于砂桶及砂桶中砂质量m时，即当满足M≫m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，与拉力成正比，以横轴，a为纵轴，则a-图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，a-图象向下弯曲，故选C.
考点：探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系
【名师点睛】该题考查了力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决．探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量。
38.【2017·江苏省启东中学高三上学期第一次月考】（8分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝200 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.8 m/s2，那么
（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用v
（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为________m/s2，从而计算出阻力Ff＝________N.
（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？______.（填“能”或“不能”）
【答案】（1）乙 （2）9.5 0.06 （3）能
考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】明确实验原理，熟记处理纸带问题的思路和方法，注意求瞬时速度的方法，分清理论推导与实验探索的区别，学会求加速度的方法，同时注意单位的统一。
39.【2017·江西省吉安市第一中学高三上学期第一次段考】某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系“。他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力大小，按照下图进行实验，时，小车处于如图所示的位置。
①该同学按图完成实验，请指出至少一处错误： 。
②若打点计时器使用的交流电频率为，计数点A、B、C、D、E每两个计数点间还有4个点未画出，则小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力；
（2）
考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【名师点睛】实验前需平衡摩擦力，实验时先接通电源，再释放纸带，细线的方向与木板平行，为了使绳子的拉力等于小车所受的合力，小车的质量要远大于所挂钩码的质量，刻度尺的读数需估读到最小刻度的下一位，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度的大小。
40.【2017·江西省江西师大附中高三10月月考】用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测得弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50 g，重力加速度g＝9.8m/s2，则
（1）被测弹簧的劲度系数为________N/m
（2）.挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.
【答案】； （2）
考点：探究弹力和弹簧伸长的关系
【名师点睛】在实验中，所挂钩码的重力等于弹簧的弹力，P点对应刻度的变化可知弹簧的伸长量，对钩码受力分析，由平衡条件可求得劲度系数；同理可求得挂3个钩码时弹簧的形变量。
41.【2017·江西省江西师大附中高三10月月考】为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力，小明进行了如下实验： 小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下的操作：
①用刻度尺测出细线的长度L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G；
②按图所示安装玩具小熊、细线（玩具小熊悬挂在细线的中点）；
③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d；
④利用平衡条件算出结果．
在不计细线质量和伸长影响的情况下，请回答：
（1）小明算出的细线能承受的最大拉力是________（用L、G、d表示）；
（2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，下列说法正确的是________．
A．细线上的拉力大小不变 B．细线上的拉力大小减小
C．细线上拉力的合力大小不变 D．细线上拉力的合力大小增大
【答案】（1）； （2） C
考点：验证力的平行四边形定则
【名师点睛】本题通过实验的方式考查共点力平衡条件的应用，解题的关键在于明确受力情况，再根据共点力平衡条件结合几何关系即可求解。
42.【2017·江西省江西师大附中高三10月月考】利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度和滑块与斜面间的动摩擦因数。一倾角为θ=30°的斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；
（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；
（2）根据测出的数据画出图线如图所示；则滑块加速度的大小为a=______，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=_____（g取l0m/s2）
【答案】（1）；（2），
考点：测定匀变速直线运动的加速度
【名师点睛】可以把光电门甲至乙的匀加速运动看成反向的匀减速运动，写出测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式，由位移时间关系式整理得到图线的表达式，并找出图线的斜率和加速度关系。
43.【2017·宁夏银川一中高三上学期第二次月考】如图所示，水平传送带左右两端相距L=3.5m，物体A以水平速度v0=4m/s滑上传送带左端，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1。设A到达传送带右端时的瞬时速度为v，g=10m/s2，则下列说法正确的是
A．若传送带的速度等于2m/s，物体一直做减速运动；
B．若传送带的速度等于 3.5m/s，v一定等于3m/s；
C．若v等于3m/s，传送带一定不能沿顺时针方向转动；
D．若v等于3m/s，传送带可能静止，也可能沿逆时针或顺时针方向运动；
【答案】AD
考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】解决本题的关键通过物体的受力判断出物体滑上传送带的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。
44.【2017·宁夏银川一中高三上学期第二次月考】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
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。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。
【答案】⑴ 增大 间距相等
⑵ 远小于
⑶ 0.08
【解析】（1）平衡摩擦力时，应不挂砝码，打出的纸带如图乙所示说明小车减速运动，故应增大倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止。
考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【名师点睛】探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
45.【2017·山东省潍坊中学高三上学期第一次月考】在探究小车做匀变速直线运动的实验中，获得了一条纸带，如图所示，测得，，，A、B、C、D相邻计数点间的时间间隔为0.1s。在打点计时器打B点时，小车的速度为________m/s，打C点时小车的速度为__________m/s，由此求出小车的加速度为_________（均保留两位有效数字）
【答案】0.92；0.98；0.60
【解析】根据匀变速直线运动过程中中间速度规律，可得，
根据逐差法可得，，联立力的，
考点：探究小车做匀变速直线运动的实验
【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
46.【2017·山东省潍坊中学高三上学期第一次月考】某同学用如图甲所示的装置测定一物块的质量。将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，物块左端通过细线与力传感器和重物连接，右端连接穿过打点计时器的纸带，该同学通过改变重物的质量，获得多组实验数据，画出了物块加速度与所受细线拉力F的关系，如图乙
（1）该同学测得物块的质量m=_______0.5kg
（2）取重力加速度，还可以得出物块和木板之间的动摩擦因数μ=______。
（3）下面做法可以减小物块质量测量误差的是
A．尽量减小滑轮处的摩擦
B．尽量使重物的质量远小于物块的质量
C．实验前将长木板右侧适当抬高以平衡摩擦力
D．多次改变重物的质量进行多次实验
【答案】（1）（2）（3）AD
考点：测定动摩擦因数实验
【名师点睛】图象为物理学中的重要方法，在研究图象时首先要明确图象的坐标，从而理解图象的意义；即可确定点、线、面的含义．
47.【2017·山东省潍坊中学高三上学期第一次月考】为研究外力做功一定的情况下，物体的质量与速度的关系，某同学用如图所示的实验装置进行实验。
水平长木板左端固定一木块，在木块上固定打点计时器，木块右侧固定一弹簧，让连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处，由静止释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分，计算出小车运动的速度，并测出小车的质量；通过加砝码的方式改变小车质量，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码运动的速度，测出小车和砝码的总质量，然后再改变小车质量，重复以上操作，测出多组；……；的值。
（1）每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是：_______________________；
（2）若要保证弹簧的弹力作为小车的外力，应进行的实验操作是：_________________；
（3）实验过程中测得了五组数据如下表：
通过表中数据，该同学画出了一条过原点的直线，如图所示，图中的横坐标应是__________;
（4）通过实验，得到的结论是_________________________________。
【答案】（1）保持弹簧对小车做功相同（2）垫高木板固定打点计时器的一端（3）（4）力对不同物体做功相同时，物体的质量与速度平均的倒数成正比
【解析】（1）每次实验中都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，弹簧的弹性势能相同，小车获得的动能相同，即弹簧对小车做功相同
（2）若要保证弹簧的弹力作为小车的外力，需要平衡摩擦力，即垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起在木板上匀速运动；
（3）图象是正比例函数关系，然后据表格中数据估算mv2的结果是一定值，所以得出图中的横坐标应该是．
（4）力对不同物体做功相同时，物体的质量与速度平均的倒数成正比（力对不同物体做功相同时，物体的动能变化均相同）
考点：验证动能定理实验
【名师点睛】本题解题关键要明确实验原理，要控制好实验的条件：做功相同．能能够根据实验数据作出定性判断，灵活选择坐标，运用图象法处理数据．
48.【2017·山东省枣庄市第三中学高三10月月考】（6分）将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。
（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）
（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。
【答案】（1）2.4，3.2 （2）见下图。4.0N.
考点：力的合成
【名师点睛】本题比较简单，考查了力的平行四边形定则的应用，注意数学知识的在物理中的应用。
49.【2017·山东省枣庄市第三中学高三10月月考】（6分）某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。
根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：
（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s。在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）
（2）物块的加速度大小为_______m/s2。（保留两位有效数字）
【答案】（1）0.56 0.96；（2）2.0
考点：探究物块速度随时间的变化
【名师点睛】本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，知道纸带的数据处理方法，8在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力.
50.【2017·山西省临汾市第一中学高三10月月考】为了探究质量一定是加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（不计滑轮、细绳和弹簧测力计的质量）
（1）关于实验操作过程和注意事项，下列说法正确的是 （多选，填正确选项前的字母）
A．连接弹簧测力计的细线必须与长木板平行
B．实验中要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
C．为了减小实验误差，要将带滑轮的长木板右端适当垫高，平衡摩擦力
D．实验时应先接通电源，再释放小车，同时记录弹簧测力计的示数
（2）某次实验中，该同学得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），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 （结果保留三位有效数字）。
（3）多次改变砂和砂桶的质量m，得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据，以小车的加速度a为横坐标，弹簧测力计的示数F为纵坐标，作出图线，若图线的斜率为k，则小车的质量为
（用k表示）。
【答案】（1）ACD；（2）；（3）
考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量。
51.【2017·新疆生产建设兵团第二中学高三上学期第二次月考】图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________（填入正确选项前的字母）
A．米尺
B．秒表
C．0~12V的直流电源
D．0~12V的交流电源
（2）实验中误差产生的原因有_________。（写出两个原因）
【答案】（1）AD（2）纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差
考点：验证机械能守恒定律的实验
【名师点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据等，会起到事半功倍的效果．
52.【2017·新疆生产建设兵团第二中学高三上学期第二次月考】某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”。
（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列___________-的点，说明小车在做___________运动
（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力，以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变的情况下，不断往桶里加沙，砂的质量最终达到，测小车加速度a，做a-F的图像，下列图线正确的是
【答案】（1）等间距，匀速直线（2）C
考点：“探究a与F、m之间的定量关系”实验
【名师点睛】平衡摩擦力时，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力；正确的a-F图象应该是过原点的直线，不满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时图象发生弯曲；
53.【2017·河南省洛阳市高三期中考试】某物理兴趣小组利用打点计財器研究小车的匀变速直线运动规律，实验中得到的一段纸带如图所示，每隔4个点选一个计数点，0、A、B、C、D为相邻的五个计数点，测得OA=5.5mm、OB==14.9mm、0C=28.3mm、OD=45.2mm。则该次实验中小车的加速度大小为 m/s2.(结果保留二位有效数字）
【答案】0.39
考点：研究小车的匀变速直线运动规律实验
【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
54.【2017·河南省洛阳市高三期中考试】（1）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，把钩码的重力记为弹簧的弹力，实验装置如图所示，关于该实验以下说法正确的是
A．应在弹簧位于竖直位置且处于平衡状态时读取刻度尺上的示数
B．a弹簧被拉伸时，所挂钩码越多，误差越小
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹莴的伸长量
D．本实验得出的弹力与弹簧长度的关系图像一定不过坐标原点
（1）用如图所示实验装置验证、济2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图15中给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2= 150g，则在打点0〜5过程中系统动能的增量△Ek = J，系统势能的减少△EJ = J，(g取9.8 m/s2，结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）AD（2）0.576；0.588
考点：验证机械能守恒定律．
【名师点睛】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力．
55.【2017·黑龙江省大庆市高三上学期第一次质量检测】利用图中a所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、…，由于不小心，纸带都被撕断了，如图b所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：
（1）在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)。
（2）纸带A上，打点1时重物的速度是________m/s(结果保留三位有效数字)，实验求得当地的重力加速度大小是________m/s2(结果保留三位有效数字)。
（3）已知大庆地区重力加速度大小是9.80 m/s2，请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因
_____________________________ （一条原因即可）。
【答案】(1)C；(2)3.47；(3)9.00；（3）阻力的影响；（答出摩擦阻力、空气阻力均给分）
【解析】（1）由A图可知：s2-s1=aT2=9cm，因此s4-s2=2aT2=18cm，故纸带C满足条件，即在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是C．故选C．
（2）根据匀变速直线运动特点可知：．
由逐差法可得：s4-s1=3aT2；所以：；
（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值。
考点：测定重力加速度
【名师点睛】根据匀变速直线运动的特点，通过纸带求物体的速度、加速度等物理量是学生应该掌握的基本技能，要在平时练习中加强训练。
56.【2017·湖南省郴州市高三上学期第一次教学质检】如图甲所示，是“探究力的平行四边形定则”的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳套的结点,OB和OC为细绳套．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
(1)图乙中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是
(2)下列不必要的实验要求是____．（请填写选项前对应的字母）
A．两个弹簧秤的夹角适当大些
B．弹簧秤应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点在同一位置
(3)本实验采用的科学方法是____．
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
【答案】（1）F′（2）D（3）B
【解析】（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′．
（2）此实验中，两个弹簧秤的夹角适当大些；弹簧秤应在使用前校零，以减少读数的误差；拉线方向应与木板平面平行，以减小实验误差，故ABC都有必要；改变拉力，进行多次实验，每次没必要要使O点在同一位置，选项D错误；故选D.
（2）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，因此ACD错误，B正确．故选B
考点：探究力的平行四边形定则
【名师点睛】本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代.
57.【2017·湖南省郴州市高三上学期第一次教学质检】为了探究“合外力做功与物体动能改变的关系”，某同学设计了如下实验方案：
第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过跨过定滑轮的轻绳与一质量为m的
重锤相连，重锤下连一纸带，纸带穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木
板向下匀速运动．
第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板
靠近定滑轮处，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，
第三步：接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出的纸带如图丙所示．其中
打下计数点0时，滑块的速度为零，相邻计数点的时间间隔为T．
(1)根据纸带求打点计时器打E点时滑块的速度vE= ，
(2)合外力在OE段对滑块做功的表达式WOE= ；（当地的重力加速度g）
(3)利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功形及A、B、C、D、E各点的瞬间速
度v，以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，作出v2-W图象，发现它是一条过坐标原点的倾斜直线，测得直线斜率为k，则滑块质量M=____
【答案】（1）；（2）mgx5； （3）
所以v2=W，已知直线斜率为k，所以M=
考点：探究合外力做功与物体动能改变的关系
【名师点睛】本题主要考查了打点计时器中求瞬时速度的方法，能根据做功公式求出W与v2的关系式，根据图象的斜率求解质量，难度适中
58.【2017·吉林省长春市高三质量检测】（11分）某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验:“探究加速度与合外力的关系”.装置中,小车质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数).
(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是
A需平衡小车的摩擦力
B沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
C滑轮摩擦足够小,绳的质量要足够轻
D先释放小车,后接通打点计时器的电源
(2)某同学根据实验数据画出了图2所示的一条过坐标原点的斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为 ；
A. B. C.mg D.F
(3) 当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线 (填选项前的字母)
A.逐渐偏向纵轴 B.逐渐偏向横轴 C.仍保持原方向不变
(4)下图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,测得AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm,打点计时器的频率为50Hz ,则小车的加速度 m/s2.
【答案】(1)A C；(2) D；(3) C （4）4.0m/s2
考点：探究加速度与合外力的关系.
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力.
59.【2017·陕西省西安中学高三上学期单元练考】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．
（1）当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．
（2）一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与 图象．
（3）甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图2（a）所示．则实验存在的问题是 。
（4）乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图2（b）所示．则是两同学做实验时 取值不同造成的．
（5）随着F的增大，a一F图线最后会略微向 弯曲（填上或下）．
【答案】（1）M＞＞m（2）；（3）平衡摩擦力过度或平衡摩擦力时倾角过大；（4）M取值不同造成的．
（5）下弯曲
考点：探究加速度与力、质量的关系
【名师点睛】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握，知道只有小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。
60.【2017·四川省成都市树德中学高三10月月考】在“验证力的平行四边形定则”实验中：
（1）若测某一分力时，弹簧秤的外壳与接触面发生了摩擦，这种操作，对实验结果 影响。（填“有”或“无”）
（2）下列要求或做法正确的是_______。
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两细绳夹角的平分线在同一直线上
C．两细绳套应适当长些，便于确定力的方向
D．用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时，只需要记下弹簧秤的读数，用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时，要记下两个弹簧秤的读数和两条细线的方向
（3）有几位同学进一步做实验。先用两个弹簧秤一起把橡皮条的结点拉到位置O，用手按住结点；再改变其中一个弹簧秤的方位，使这个弹簧秤的拉力的大小和方向都跟原来不同。固定这个弹簧秤的位置，松开结点，试着改变另一个弹簧秤的方位，来改变拉力的大小和方向，使结点回到原来的位置。下列说法正确的是______。
A．两个弹簧秤后来的拉力的合力跟它们原来的拉力的合力相同
B．两个弹簧秤后来的拉力的合力跟它们原来的拉力的方向相同大小不相等
C．另一个弹簧秤的方位是惟一的
D．另一个弹簧秤的方位不是惟一的
【答案】（1）无（2）C（3）A C
考点：“验证力的平行四边形定则”实验
【名师点睛】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别，注意实验的注意事项．
61.【2017·四川省成都市树德中学高三10月月考】为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m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所示的一条纸带（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50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2（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，加速度为纵坐标，画出的a—F图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为 。
【答案】（1）BCD （2）1.3（3）D
考点：探究质量一定时加速度与力的关系实验
【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．
62.【2017·浙江省温州中学高三10月模拟】如图所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
(1)实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等，还缺少的测量工具是 ▲
(2)图中小车上有一固定小立柱，下图给出了 4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是 ▲
(3) 在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的 ▲ 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答），小车获得的速度是 ▲ m/s,(计算结果保留两位有效数字）
【答案】（1）刻度尺 （2）A （3）GJ，0.65
考点：探究功与速度变化的关系
【名师点睛】本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理，探究功与速度变化的关系实验，应求出橡皮筋完全恢复原长时的速度，应选纸带上相邻点间距离相等的纸带进行实验数据处理。
63.【2017·河南省开封市高三上学期定位考试】（7分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数,弹簧左端固定在挡板上,带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C处,释放后物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门,小物块通过光电门P后停在水平面上某点B。已知当地重力加速度为g。
甲
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d= cm。
(2)为了测量动摩擦因数,需要测量的物理量及其符号是 ,动摩擦因数μ= (用测量的量表示)。
(3)改变弹簧压缩位置,释放木块进行多次测量后,为了减小实验误差,可采用图象法即通过画出较合理的图象来处理实验数据,你认为应该建立的坐标系为:纵坐标用物理量 ,横坐标用物理量 。
(4)若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ,物体质量为m,重力加速度为g,只需再测出另一物理量即可测出弹簧的弹性势能,写出其物理量及其符号 ,写出弹性势能的表达式 。
【答案】(1)0.420 (2)挡光条宽度d,通过光电门时间t,光电门到物块停止处的距离x ; (3) 释放木块处到最终停止处的距离s. E弹=μmgs；
应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量x．
④根据功能关系，释放物体后，弹簧的弹性势能减小，通过摩擦力做功，转化为内能，则有：E弹=Wf=μmgs； 因此需要测量释放木块处到最终停止处的距离s.
考点：测量小物块与水平面之间的动摩擦因数
【名师点睛】本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可.
64.【2017·吉林省通化市高三上学期第一次质量检测】某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。
(1)（2分）对于实验的操作要求，下列说法正确的是________。
A．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变
B．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上
C．本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
(2)（3分）如图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB＝4.12cm、sAC＝8.67cm、sAD＝13.65cm、sAE＝19.04cm、sAF＝24.86cm、sAG＝31.09cm。则小车的加速度a＝______m/s2(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)A (2)0.42
【解析】1）该实验采用了“控制变量法”，因此要探究质量和物体受力的关系，需要控制研究对象的质量不变，即本次实验中应保持小车和传感器总质量不变，故A正确；为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上匀速运动．故B错误．该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．故C错误．故选A．
（2）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s，根据△x=aT2，有：
考点：探究加速度与物体受力关系
65.【2017·吉林省通化市高三上学期第一次质量检测】（3分）用下述方法可测出子弹的速度：让子弹水平射出，在离枪口s远处竖直立两块相距ΔL的薄纸，测出薄纸上两弹孔的竖直距离Δh，则可求得子弹的速度，如图所示，子弹的速度为_______________。
【答案】
考点：平抛运动
66.【2017·江西省樟树中学等六校高三上学期第一次联考】（6分）在验证机械能守恒定律的实验中，得到了一条如图所示的纸带，纸带上的点记录了物体在不同时刻的位置，物体的质量为m，打点周期为T．当打点计时器打点4时，物体的动能增加的表达式为△Ek= 物体重力势能减小的表达式为△EP= ，实验中是通过比较 来验证机械能守恒定律的．
【答案】；mgD4； 与mgD4是否相等．
考点：验证机械能守恒定律
67.【2017·江西省樟树中学等六校高三上学期第一次联考】（6分）某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所 接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：
A．按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
（1）对于上述实验，下列说法正确的是 ．
A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B．弹簧测力计的读数为小车所受合外力
C．实验过程中砝码处于超重状态
D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为 m/s2．（结果保留2位有效数字）
（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象（见图丙），与本实验相符合的是 ．
【答案】（1）B；（2）0.16；（3）A．
考点：探究加速度与物体受力的关系
68.【2017·四川省龙泉中学等五校高三上学期第一次联考】(6分) 某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：
（1）先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 ．
（2）他用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应该是 ．
（3）在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象，这说明 ．
【答案】（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动；（2）上面小球落下时总碰到下面的小球；
（3）平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动．
考点：探究平抛运动的规律
69.【2017·四川省龙泉中学等五校高三上学期第一次联考】(8分)某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定．
①实验过程中，打点计时器应接在 （填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使细线与长木板平行．
②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数μ= ．
③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点．测得每两个计数点间的距离为s1=0.96cm，s2=2.88cm，s3=4.80cm，s4=6.72cm，s5=8.64cm，s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a= m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小 v= m/s．（均保留两位有效数字）
【答案】（1）交流；（2）；（3）3.0；0.96．
考点：测量木块与长木板之间的动摩擦因数
70.【2017·浙江省名校协作体高三上学期联考】(6分)在探究“功和速度变化关系”的实验中，小张同学用如图甲所示装置，尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究，则
（1）下列说法正确的是
A．该方案需要平衡摩擦力
B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量
C．该方案操作时细线应该与木板平行
D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度
（2）某次获得的纸带如图乙所示，小张根据点迹标上了计数点，请读出C计数点在刻度尺上的
读数 cm ，并求出C点的速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字)；
【答案】（1）ABC（2）9.80(9.78-9.82范围都可) ；0.175-0.180范围都可
考点：探究功和速度变化关系的实验
71.【2017·福建省三明市第一中学高三上学期第一次月考】（1）在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是（ ）
A．两根细绳必须等长
B．同一次实验中，O点位置不允许变动
C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间的夹角必须取90°
D．实验中，要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
（2）如图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F＇是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的_______ (填“甲”或“乙”)
【答案】（1）B（2）甲
考点：验证力的平行四边形定则
【名师点睛】本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同，同时要明确实验原理和步骤，以及知道实验的注意事项。
72.【2017·福建省三明市第一中学高三上学期第一次月考】利用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.所用的钩码每只的质量为30 g.实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中.(弹力始终未超过弹性限度，取g=10 m/s2)
记录数据组
1
2
3
4
5
6
钩码总质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
6.00
7.11
8.20
9.31
10.40
11.52
(1)实验需要的器材，除铁架台、弹簧、钩码若干、坐标纸、重垂线、铅笔之外，还需要的一件器材是_____________.
(2)根据表中所列6组数据，在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线.
(3)根据所画函数图线，求出弹簧的劲度系数为______N/m.(保留两位有效数字)
(4)某同学画图象时横轴没取弹簧总长，而是取了弹簧的伸长量，结果其图线仍然没有经过坐标原点，如图所示，请你帮他分析图线不过坐标原点的原因是___________.
【答案】(1)刻度尺(或米尺)； (2)如图所示；(3)27； (4)弹簧自身重力的影响
考点：探究弹力和弹簧伸长关系
【名师点睛】解决本题的关键知道弹簧的弹簧的弹力等于钩码的重力，以及图线的斜率表示弹簧的劲度系数。
73.【2017·福建省三明市第一中学高三上学期第一次月考】光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示的装置设计一个“探究物体的加速度与合外力、质量的关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，为了平衡小车与木板间摩擦，将木板C端垫高.将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点(与之连接的光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止滑下，与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间.
(1)用游标卡尺测量窄片的宽度d，用米尺测量E、F两点间距为L，已知Ld，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为Δt，则小车的加速度表达式a=________(结果用所给字母表示).
(2)某同学在实验中保持小车质量M不变，改变砂与砂桶质量m，并将砂和砂桶的重力当做小车所受的合外力F，通过多次测量作出a-F图线，如图丙中实线所示.试分析图线不过坐标原点的原因是________________，图线上部明显偏离直线的原因是_______________________________________.
【答案】(1) (2)木块垫得太高(或平衡摩擦力过度) ；砂和砂桶的质量m不满足远小于小车的质量M。
考点：验证牛顿第二定律的实验
【名师点睛】对于课本中的基本力学实验，无论形式如何变化，只要根据所学基本物理知识，弄清其实验原理，即可找到解决问题的突破口，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题。
74.【2017·甘肃省兰州第一中学高三9月月考】(8分）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．实验装置如图所示，一表面粗糙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实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如下图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出)，分别记为A、B、C、D、E、F，测得各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，由此纸带可得到打E点时滑块的速度vE＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2．(结果均保留两位有效数字)
②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l B．木板的质量m1 C．滑块的质量m2
D．滑块运动的时间t E．托盘和砝码的总质量m3
③滑块与木板间的动摩擦因数μ= （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．
【答案】①0.53 0.81② CE③
考点：测量滑块与木板之间的动摩擦因数
【名师点睛】解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的原理，以及会结合牛顿第二定律，运用整体法求出加速度与动摩擦因数的关系.
75.【2017·甘肃省天水市第一中学高三第一次月考】某同学利用如图（甲）所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．
（1）在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 状态．
（2）他通过实验得到如图（乙）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0= cm,劲度系数k= N/m．
【答案】竖直； 4；50
【解析】（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
（2）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：．
考点：探究弹簧弹力大小与其长度的关系
【名师点睛】本题考查探究弹簧弹力大小与其长度的关系实验，关键是明确实验原理，然后根据胡克定律F=k△x并结合图象列式求解，不难。
76.【2017·甘肃省天水市第一中学高三第一次月考】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示。主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度。将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点。
（1）实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力，则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为：______________________。
（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测量其中x1、x2、x、x4、x5、x6。为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=___________________。
（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a-F图线。发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能是： 。学习牛顿第二定律后，你认为，图中图线的斜率表示 。
【答案】（1）M＞＞m；（2）；（3）没有平衡摩擦力或平衡不够；小车质量M的倒数。
（3）a-F图象不过原点而有横轴截距，说明当挂上钩码后加速度仍不为零，说明没有平衡摩擦力或平衡不够；根据可知a-F图象的斜率表示小车质量M的倒数。
考点：验证物体质量一定时加速度与合力的关系
【名师点睛】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
77.【2017·贵州省遵义市第四中学高三上学期第一次月考】（9分）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为 m/s,小车运动的加速度大小为 m/s2,AB的距离应为 cm。(保留3位有效数字)
【答案】 0.986 m/s ；2.58 m/s2；5.99cm
考点：用打点计时器研究小车的匀变速直线运动
【名师点睛】要注意单位的换算和有效数字的保留．不同的尺有不同的精确度，注意单位问题．对常见的几种测量长度工具要熟悉运用，并能正确读数，能够知道相邻的计数点之间的时间间隔。
78. 【2017·贵州省遵义市第四中学高三上学期第一次月考】（6分）(1)利用力传感器研究 “加速度与合外力的关系”的实验装置如图甲。
下列关于该实验的说法，错误的是______（选填选项前的字母）
A．做实验之前必须平衡摩擦力
B．小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多
C．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D．实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点
（2）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图乙所示，根据图象回答以下问题：
①弹簧的劲度系数为 N/m
②弹簧的弹力F与弹簧总长L之间的关系式为 N
【答案】（1）BD；（2）①1000 N/m ；②F=1000L-100N
【解析】（1）本实验应平衡摩擦力；故A正确．利用力传感器研究“加速度与合外力的关系”，不需要小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多；故B错误．并且细线应水平，即调节滑轮的高度使细线与木板平行；故C正确．开始实验时，小车应靠近打点计时器；故D错误．本题选择错误选项，故选BD.
（2）①钩码的重力即等于其对弹簧的拉力，又根据胡克定律F=kx=k（L-L0），所以图线在横轴上的截距表示弹簧的原长，斜率表示劲度系数，故L0=10 cm，由胡克定律可得劲度系数：
=1000N/m；②由胡克定律可知：F=1 000（L-0.10）N
考点：利用力传感器研究“加速度与合外力的关系；探究弹力与弹簧伸长量的关系；
【名师点睛】本题比较简单，结合图象考查了胡克定律的基础知识，是一道考查基础知识的好题．在研究弹簧的伸长与拉力的关系问题时，一定要特别区分“弹簧的长度”与“弹簧的伸长”的不同。
79.【2017·河北省衡水中学高三摸底联考】如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，盘和重物的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是 （填选项字母）。
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，调节m的大小，使小车在盘和重物的牵引力下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B、将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，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、将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）实验中得到的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、，已知相邻的计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度 （用题中所给字母表示）。
（3）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 （填选项字母）
A．，、、、、、
B．，、、、、、
C．，、、、、、
D．，、、、、、
（4）该实验小组以测得的加速度a为纵轴，盘和重物的总重力F为横轴，作出的图像如图中图线1所示，发现图像不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接测量细线拉小车的力，做图如图中图线2所示，则图像不过原点的原因是
，对于图像上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是
。
【答案】（1）B；（2）；（3）C
（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；
盘和重物的重力比细线的拉力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力
考点：验证牛顿第二运动定律
【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握。
80.【2017·湖南省长沙市长郡中学高三摸底测试】某同学把一个小铁块放在一斜劈的顶端，小铁块沿斜劈斜面下滑，如图所示。他想测量小铁块与斜劈斜面间的动摩擦因数，于是找来一个电子秤和一个量角器。他先把小铁块和斜劈一起放到电子秤上，电子秤的读数为，然后将斜劈放在电子秤上，把小铁块轻放在斜面顶端，当小铁块下滑时，电子秤的读数为，他用量角器测量斜劈斜面的倾角为。若要测量小铁块与斜劈斜面间的动摩擦因数，他还需要测量 （填物理量及相应字母），用他测量的物理量表示小铁块下滑的动摩擦因数为 。
【答案】小铁块的质量；
考点：探究影响摩擦力的大小的因素
【名师点睛】小铁块下滑过程中，做加速运动，对整体和小铁块利用牛顿第二定律即可判断；本题主要考查了整体法和隔离法利用牛顿第二定律，关键时分解加速度即可判断。
81.【2017·四川省三台中学高三上学期第二次月考】（7分）在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
（1）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 （填字母代号）
A．两细绳必须等长
B，弹簧秤，细绳，橡皮条都应与木板平行
C，用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数适当大一些
D，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
（2）当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图1所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出，由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 牛和 牛．
（3）在图2的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力并利用所作图求出合力大小。
【答案】（1）BCD （2）4.00； 2.50； （3）如图所示．求得F=4.70N；
【解析】（1）两细绳必须等长，对减小实验的误差无影响，选项A错误；弹簧秤，细绳，橡皮条都应与木板平行，可减小实验的误差，选项B正确；用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数适当大一些，这样可减小读数的误差，选项C正确；拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样可减小确定力的方向的误差，选项D正确；故选BCD；
（2）由图可知，两个相互垂直的拉力的大小分别为4.00牛和2.50牛．
（3）作图如图；求得F=4.70N；
考点：探究合力的方法
【名师点睛】此题考查验证合力和分力的关系问题；关键是搞清实验的原理及注意事项，知道减小误差的具体方法；此题是基本实验，必须做到熟练掌握.
82.【2017·四川省三台中学高三上学期第二次月考】（10分）“探究加速度与质量、力的关系”的实验装置如图甲所示。(g取9.8 m/s2,计算结果保留两位小数)
(1)某同学实验过程中,打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50 Hz交流电源,图中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度vB= m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a= m/s2;
(2)平衡摩擦力后,用细线跨过定滑轮,将砝码盘与小车连接,再将5个相同的砝码都放在小车上,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,此过程是通过控制 不变,探究加速度与 的关系;
(3)根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出a-F的关系图象如图丙所示,并据此图象确定砝码盘的质量为 g。
【答案】(1)0.88；3.53 (2)整体的质量 ；物体所受合力；(3)8.16
【解析】（1）B点的瞬时速度；
小车的加速度；
（2）平衡摩擦力后,用细线跨过定滑轮,将砝码盘与小车连接,再将5个相同的砝码都放在小车上,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,此过程是通过控制整体的质量不变,探究加速度与物体所受的合外力的关系；
（3）根据牛顿定律可知：F+m1g=Ma，即,根据图线可知，小车的质量
；F=0时，a=0.2m/s2；则解得m1=8.16g
考点：验证牛顿第二定律
【名师点睛】变速直线运动的公式处理纸带的问题是力学实验里常见的方法；纸带法实验中若纸带做匀加速直线运动，则利用匀变速直线运动的推论可求加速度．由于相邻的间间隔位移之差不等，我们采用逐差法求解。
83.【2017·宁夏育才中学高三第二次月考】为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是_____________.弹簧B的劲度系数为
_________N/cm（结果保留两位有效数字）.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧_______（选填“A”或“B”）.
【答案】弹力太大，超过了弹簧的弹性限度；1.0；A
考点：探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系
【名师点睛】本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系的基础知识，比较简单，是一道考查基础知识的好题。
84.【2017·宁夏育才中学高三第二次月考】某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。
(1) 实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是
。
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值
a=____________m/s2。（结果保留两位有效数字）
(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图丙所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是_____________________；曲线上部弯曲的原因_____________________。
【答案】(1)平衡小车运动中受到的摩擦阻力；(2) 1.0；(3)没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够，未满足拉车的钩码质量远小于小车质量。
考点：探究物体的加速度跟力的关系。
【名师点睛】对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去理解．对牛顿第二定律实验中关键明确平衡摩擦力的原因和要求满足砝码总质量远小于小车质量的理由。
M
a
O
a
O
a
O
1/M
1/M
a
O
1/M
A
C
D
B
火花计时器
纸带
小车
细绳
重物
第17题图甲
L0
第17题图乙
O
A
B
C
D
E
图乙
图1
图2
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