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100考点最新模拟题(力学实验)精选训练4
第十二部分 力学实验 四．验证牛顿运动定律1
1．（2016北京房山区一模）图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图.两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上（摩擦力很小，可以略去），前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码.两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止.用刻度尺测出两小车通过的位移，则位移之比就等于它们的加速度之比.为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是
A．使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量 B．若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响 C．位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比
D．可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
【参考答案】：C
甲 乙 细绳 小车
夹子
2.（2016·海南七校联考）为了探究在质量不变时，物体的加速度与合力的关系，某学生想到用气垫导轨(物体在其上面运动时可认为摩擦力为0)和光电门及质量为m的滑块来进行实验.如图所示，他将气垫导轨的一端用木块垫高，使导轨有一个倾角，将滑块从导轨上端释放，光电门自动记录滑块经过A、B光电门时，滑块上挡光片的挡光时间分别为t1、t2，用游标卡尺测得挡光片的宽度为d，用量角器测气垫导轨的倾角为θ，则
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（1）要测出滑块的加速度还必须测出 （同时用符号表示该测量量）.
（2）滑块的加速度为a= （用上面的已知量和测量量符号表示）.
（3）要改变滑块受到的合力，只须改变 .在利用图像探究加速度与合力的关系时，以纵轴表示加速度，在不用合力表示横轴的情况下，可用 （填“sinθ”“cosθ”或“tanθ”）表示横轴. 【参考答案】：（1）两光电门之间的距离x
?d??d???t?????t??2?1???（2） 2x（3）气垫导轨的倾角 sin?
223. (2016浙江宁波十校联考)某同学利用如图装置探究加速度与合外力的关系.利用力传感器测量细线上的拉力.按照如下步骤操作：
①安装好打点计时器和纸带，调整导轨的倾斜程度，平衡小车摩擦力；
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②细线通过导轨一端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；
③打开力传感器并接通打点计时器的电源（频率为50 Hz的交流电源）； ④释放小车，使小车在轨道上做匀加速直线运动；
⑤关闭传感器，记录下力传感器的示数F；通过分析纸带得到小车加速度a； ⑥改变钩码的质量，重复步骤①②③④⑤； ⑦作出a-F图象，得到实验结论.
（1）某学校使用的是电磁式打点计时器，在释放小车前，老师拍下了几个同学实验装置
的部分细节图，下列图中操作不正确的是 .
（2）本实验在操作中是否要满足钩码的质量远远小于小车的质量？ （填写“需
要”或“不需要”）；某次释放小车后，力传感器示数为F，通过天平测得小车的质量为M，动滑轮和钩码的总质量为m，不计滑轮的摩擦，则小车的加速度理论上应等于 . A．a?FFmg-2F2F B．a? C．a? D．a? 2MMMM（3）下图是某次实验测得的纸带的一段，可以判断纸带的 (填“左”或“右”)端与小车连
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接，在打点计时器打下计数点6时，钩码的瞬时速度大小为 m/s(保留两位有效数字).
【参考答案】：（1）ABC （2）不需要 B （3）左 0.73—0.75
4.(2016·江西重点中学联考)(1)我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系，需采用的思想方法是 .
(2)某同学的实验方案如图9所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：
①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是________________________. ②使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于 . (3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
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2x
A.利用公式a＝t2计算 Δx
B.根据逐差法利用a＝T2计算
两种方案中，选择方案 比较合理.
【参考答案】 (1)控制变量法 (2)平衡摩擦力 砂桶的重力 (3)B
【名师解析】 (1)实验研究这三个物理量之间关系的思想方法是控制变量法.
(2)用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力，只有在满足砂桶的质量远小于小车的质量时，拉力才可近似等于砂桶的重力. (3)计算加速度时，用逐差法误差较小.选项B正确.
5.利用如图10装置可以做力学中的许多实验：(1)以下说法正确的是 .
图10
A.用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响 B.用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细绳与滑轨平行 C.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
D.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
(2)本装置中要用到打点计时器，如图11所示为实验室常用的两种计时器，其中b装置用的电源要求是 .
图11
A.交流220 V C.交流4～6 V
B.直流220 V D.直流4～6 V
(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部
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