专题05 实验题（期末真题汇编）高一物理上学期人教版

专题05 实验题 1．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)本实验采用的实验方法是 。 (2)实验时，下列不正确的是_______。 A．实验前需对弹簧测力计校零 B．实验时两个拉力的大小能相等 C．实验时应保持细绳与长木板平行 D．进行多次操作时每次都应使结点拉到点 (3)实验结果如图甲所示。在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为_____。 A． B． C． D． (4)若用如图乙所示的装置来做实验，处于水平方向，与夹角为，则 （填“”、“”或“”）的力最大。 【答案】(1)等效替代法 (2)D (3)C (4)OA 【详解】（1）该实验过程，其合力与分力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。 （2）A．实验前需对弹簧测力计校零，故A正确，不满足题意要求； B．实验时两个拉力的大小能相等，也可以不相等，故B正确，不满足题意要求； C．为了减小误差，实验时应保持细绳与长木板平行，故C正确，不满足题意要求； D．每次实验时，两个力拉和一个力拉需拉到结点O的位置，但是不同次实验，O的位置可以改变，故D错误，满足题意要求。 故选D。 （3）、、，都是弹簧测力计测量得到，F是通过作图得到的。 故选C。 （4）以O为对象，OB与OC垂直，根据平行四边形可知OA为斜边，则OA的力最大。 2．(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。 (1)本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是__________。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)某次实验时，左侧弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的示数为 N。 (3)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是 （填“F”或“”）。 (4)实验中某次拉力的示意图如图丁所示，图中。若保证O点位置不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，则角应 ，的大小应 。（填“增大”或“减小”） 【答案】(1)B (2)3.6 (3) (4) 减小 减小 【详解】（1）本实验中两次拉橡皮筋的过程都把结点拉到同一点，主要体现的科学方法是等效替代法，故选B。 （2）弹簧测力计的最小刻度为0.2N，则示数为3.6N； （3）图中的F是两个分力合力的理论值；F＇是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F＇； （4）[1][2]若保证O点位置不变，即F1和F2合力不变，且拉力F1的大小不变，现将角α减少少许，如图所示 由图可知，角β应减小，F2的大小应减小。 3．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)小明同学学习了平行四边形定则后，想通过实验来验证一下。小明在实验室里找到两根完全相同的橡皮筋（在拉伸时遵循胡克定律）、几根细绳、一个钩码、一把刻度尺等器材，具体操作步骤如下： ①在橡皮筋的两端各连接一段细绳，测量橡皮筋的原长为； ②用其中一根橡皮筋竖直悬挂钩码，保持静止，并进行测量； ③把第二根橡皮筋一端的细绳固定连接到第一根橡皮筋下端的细绳上，并缓慢拉动第二根橡皮筋另一端的细绳，直到两根橡皮筋相互垂直，保持静止，并进行测量。 请回答以下问题： (1)请写出：小明同学在第（2）步中需要测量的物理量及符号 ；第（3）步中需要测量的物理量及符号 (2)小明同学测量的各物理量近似满足关系式 时，则可验证共点力的合成满足平行四边形定则。 【答案】(1) 橡皮筋的实际长度 两根橡皮筋的实际长度和 (2) 【详解】（1）[1]当橡皮筋竖直悬挂钩码，保持静止，为了确定橡皮筋弹力大小，需要确定其形变量，即在第（2）步中需要测量橡皮筋的实际长度，此时形变量为。 [2]为了确定橡皮筋弹力大小，需要确定其形变量，即在第（3）步中需要测量两根橡皮筋的实际长度和，此时形变量分别为与。 （2）根据二力平衡原理，第二次两根橡皮筋的拉力的合力大小和第一次橡皮筋的拉力大小相等、方向相同，在同一个图中作出表示这三个力的有向线段、、，连接和，如图所示 若力的合成满足平行四边形定则，则四边形为平行四边形，结合实验条件可知图中的三角形为直角三角形，设橡皮筋的劲度系数为，根据勾股定理有 消去有 4．(24-25高一上·海南多校·期末)小明同学用的重物和毫米刻度尺测量轻质弹簧的劲度系数，实验步骤如下，请完成步骤中的填空。 (1)如图1所示，将弹簧竖直悬挂在铁架台上，重物挂在弹簧下端，平衡后用刻度尺测出弹簧的长度 cm。 (2)如图2所示，将弹簧竖直固定在地面上，将重物放置在弹簧上端，平衡时测出弹簧长度。结合步骤①，可得弹簧的原长 cm，劲度系数 N/m（最后一空结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)16.67 (2) 11.37 189 【详解】（1）平衡后用刻度尺测出弹簧的长度 （2）[1][2]弹簧竖直悬挂在铁架台上，重物挂在弹簧下端，平衡时有 将弹簧竖直固定在地面上，将重物放置在弹簧上端，平衡时有 得 5．(24-25高一上·山东淄博第六中学·期中)在做“研究匀变速直线运动”的实验时（装置如图1所示），某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图2所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 (1)图中相邻两计数点的时间间隔是 s。 (2)打下计数点6时纸带的速度 （用给定的字母表示）。 (3)木块的加速度为 （用给定的字母表示）。 (4)如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)0.1 (2) (3) (4)偏小 【详解】（1）相邻两计数点的时间间隔为 （2）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有 （3）根据匀变速直线运动的判别式有 可求得平均加速度为 （4）频率f>50Hz时，实际打点周期变小，代入计算的周期偏大，根据逐差法可知，所求得的加速度偏小。 6．(24-25高一上·广东东莞·期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，如图所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。 (1)实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是_________。 A．两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数 B．橡皮条上的轻质小圆环处于同一位置 C．橡皮条伸长相同的长度 (2)如图（b）所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环时，两弹簧的弹力分别为，利用平行四边形定则得到其合力为；用一个弹簧测力计拉动小圆环时，弹簧的弹力为，则 （选填“”或“”）的方向一定与在一条直线上。 (3)下列操作正确的是_________。 A．在不超出量程的前提下弹簧测力计示数应适当大一些 B．两根细绳套与方向的夹角必须相等 C．标记同一细绳套方向的两点要适当远些 D．用两个弹簧测力计拉动小圆环时两细绳套的夹角应为 (4)实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 【答案】(1)B (2) (3)AC (4)能 【详解】（1）实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计均将橡皮条上的轻质小圆环拉到同一位置，所以作用效果相同。 故选B。 （2）由于是根据平行四边形定则做出的F1与F2的合力，是用一个弹簧秤拉小圆环的拉力，所以F的方向一定与AO在一条直线上。 （3）A．在不超出量程的前提下弹簧测力计读数应适当大一些，可以减小弹力的测量误差，A正确； BD．两根细绳套与方向的夹角可以相等，也可以不相等，两细绳的夹角任意选取，适当即可，BD错误； C．标记同一细绳方向的两点适当远些，可以减小画出力的方向时的误差，C正确； 故选AC。 （4）实验中只要点的作用效果相同，将两细绳套换成两根橡皮条，对实验没有影响，也能完成实验。 7．(24-25高一上·山东济南·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置测量一弹簧的劲度系数。弹簧左边固定一毫米刻度尺，弹簧下端固定有指针。实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力，通过刻度尺测出弹簧的长度。已知每个钩码的质量均为，重力加速度大小为。 (1)某次测量弹簧的长度时，指针指在刻度尺的位置如图乙所示，此时刻度尺的读数为 ； (2)多次实验，记录数据后描点连线得到图象如图丙所示，横轴坐标代表的物理量是 （选填“弹簧原长”或“弹簧形变量”）； (3)通过图丙可得弹簧的劲度系数 （用符号、、和表示）。 【答案】(1)39.80 (2)弹簧形变量 (3) 【详解】（1）刻度尺的分度值为1mm，读数为39.80m。 （2）由图可知钩码数量为0时，，可知横轴坐标代表的物理量是弹簧形变量。 （3）根据二力平衡及胡克定律有 代入图中数据解得 8．(24-25高一上·福建福州·期末)在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图1甲所示。 (1)本实验中正确的操作是（　　） A．随意增加悬挂的钩码，多测量几组数据 B．悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度 (2)根据实验数据在如图1乙中作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L关系的图像，可得弹簧的劲度系数k= N/m。 (3)接着使用该弹簧，按照如图2甲所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为13cm，由如图1乙可知弹力大小F2= N。图2乙方框中已经画出了F1和F的图示，请画出：①F2的图示 ；②以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们 ，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。 【答案】(1)B (2)50 (3) 2.5 大致重合 【详解】（1）A．实验操作过程中不可以随意增加砝码，以免超出弹簧的弹性限度，故A错误； B．悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度，故B正确。 故选B。 （2）设弹簧原长为L0，根据胡克定律可得 结合图像可得 （3）[1]根据图1乙图可知，当弹簧长度为13cm时，弹簧弹力为2.5N，所以 [2]F2的图示如图所示 [3]以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们大致重合，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。 9．(24-25高一上·河南郑州·期末)某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。弹簧弹力用表示，钩码的总质量用表示，弹簧挂上钩码后的总长度用表示，表中是该同学记录的实验数据。实验时弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度大小。 钩码总质量 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度 6.0 7.2 8.4 9.3 10.6 11.8 (1)请根据表格中的数据作出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像； (2)根据图像得到弹簧的劲度系数是 （保留三位有效数字）； (3)本实验中没有考虑弹簧自身重力对实验带来的影响，则劲度系数的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】(1) (2)26.1（25.0~27.0） (3)相等 【详解】（1）作出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像； （2）根据图像得到弹簧的劲度系数是 （3）本实验中即使没有考虑弹簧自身重力对实验带来的影响，但是由于画出的F-x图像斜率不变，则劲度系数的测量值与真实值相比相等。 10．(24-25高一上·湖南长沙长郡中学·期末)利用如图装置可以测量滑块与木板之间的动摩擦因数。长木板水平放置，力传感器固定在墙上，通过绕过两滑轮（分别固定在长木板和滑块上）的轻绳与重物相连，重物离地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，让重物牵引滑块由静止开始运动，记录传感器读数F以及根据纸带信息求出加速度a。改变重物质量，重复上述步骤，测量出5组a、F的值，并作出a—F图像。已知传感器的量程和轻绳耐拉力足够大，重力加速度为g。 (1)安装纸带时，有图2中甲、乙两种穿法，正确的是 （选填“甲”或“乙”）； (2)打出一条纸带如图3。纸带上相邻的两个计数点之间还有 4个点未标出，可以算出滑块的加速度a= m/s2（已知打点计时器的频率为50 Hz，保留3位有效数字）。 (3)实验中得到的a—F图像如图4所示。图线的斜率为k0，图线在纵轴上的截距绝对值为a0，则测得滑块与木板之间的动摩擦因数为 ，滑块的质量M为 。 (4)关于上述实验，下列说法正确的是______。 A．实验中应先释放滑块，再接通打点计时器电源 B．纸带与打点计时器间有摩擦，这给实验带来偶然误差 C．随着重物质量的增大，a—F图像末端可能发生弯曲 D．无论重物质量多大，滑块的加速度也不可能超过 【答案】(1)乙 (2)2.01 (3) (4)D 【详解】（1）纸带要穿过限位孔并放在复写纸下方，故纸带穿法正确的是乙。 （2）相邻两计数点间的时间间隔为 由逐差法可知，滑块的加速度 （3）[1][2]对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律有 2F-μMg=Ma 化简可得 根据图像可知 ， 解得 ， （4）A．为了避免纸带上出现大量大的空白段落，实验中应先接通打点计时器电源，再释放滑块，故A错误； B．纸带与打点计时器间有摩擦，这给实验带来系统误差，故B错误； C．结合上述有 可知，随着重物质量的增大，a—F图像末端不可能发生弯曲，故C错误； D．对重物受力分析，由牛顿第二定律有 mg-F=maₘ 随着重物质量的增加，重物的加速度 aₘ<g 根据滑块的加速度与重物加速度的关系可知 故D正确。 故选D。 11．(24-25高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期末)在探究“加速度与力的关系”实验中，某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案，试回答下列问题： (1)关于本实验的要求，下列说法正确的是________； A．甲、乙、丙方案都需要补偿阻力 B．只有甲方案需要补偿阻力 C．只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量 D．乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小 (2)该同学根据乙方案，作出加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图线如图丁所示，若小车质量为m，则该图线斜率k应为 ； (3)根据甲方案得到的一条纸带如图戊所示，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，相邻的计数点之间的距离分别为，，、、、，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度大小为 ，打下A点时小车的速度大小为 m/s。（结果均保留2位小数） 【答案】(1)AC (2) (3) 0.80 0.80 【详解】（1）AB．甲、乙、丙方案都需要补偿阻力，故A正确，B错误； C．乙和丙分别有弹簧测力计和力传感器测量拉力，不需要必须满足小车的质量远大于重物的质量，只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量，故C正确； D．乙方案中弹簧测力计的示数的2倍等于小车受到的合力大小；丙方案中力传感器的示数等于小车所受合力的大小，故D错误。 故选AC。 （2）若该同学根据乙方案，则根据 根据关系图线可得 （3）[1] 打点周期 计数点之间的时间间隔 小车的加速度 [2] 打下B点时小车的速度大小 又 得 12．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。 (1)对本实验的操作，下列说法中正确的是（　　） A．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源 B．实验中无需测量砂和砂桶的质量 C．实验操作过程中需要平衡摩擦 D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力 (2)图2是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 ，打下C点时小车的速度大小是 。 (3)在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（　　） A． B． C． D． (4)正确操作和处理数据，得到如图3所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。 【答案】(1)BC (2) 2.00 0.52 (3)B (4)反比 【详解】（1）A．让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，后释放小车，故A错误； B．实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量，故B正确； C．为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力，故实验操作过程中需要平衡摩擦力，故C正确； D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力，故D错误。 故选BC。 （2）[1]根据逐差法，可求出小车的加速度大小为 [2]打下C点时小车的速度大小 （3）对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律有 化简可得 由图可知 可得小车的质量为 故选B。 （4）由图像知与成正比关系，则可知与成反比。 13．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)某物理兴趣小组用如图所示装置探究加速度与合外力关系。滑块通过跨过滑轮的细绳与拉力传感器相连，固定在滑块上的遮光条宽度为，滑块（含遮光条）的质量为；在长木板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连。将滑块从某一位置由静止释放后，计算机自动记录遮光条通过光电门A的时间；遮光条通过光电门B的时间；遮光条右端从离开光电门B到离开光电门A的时间；拉力传感器可显示细绳中的拉力大小，改变砂桶和砂的质量，进行多次测量。 (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．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远远小于滑块的质量 (2)滑块的加速度 （用、、、表示） (3)若该兴趣小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组数据，绘制的图像如图丙，由图丙可求出，实验所用滑块（含遮光条）的质量为 kg，滑块与长木板间的摩擦力大小为 ；若滑轮的质量可忽略不计，滑块加速度时，砂及砂桶的总质量为 kg。（每空均保留两位有效数字）（取） 【答案】(1)B (2) (3) 0.40 0.40 0.12 【详解】（1）A．拉力传感器可以测出细绳中的拉力大小，不是用砂和砂桶的重力表示拉力，故不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故A错误； B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，滑块受到的拉力等于滑块受到的合外力，方便探究加速度与合外力的关系，故B正确； C．拉力传感器可以测出细绳中的拉力大小，实验中不需要保证砂和砂桶的总质量远远小于滑块的质量，故C错误。 故选B。 （2）遮光条通过光电门B的速度大小 遮光条通过光电门A的速度大小 从通过光电门B的中间时刻到通过光电门A的中间时刻的时间间隔 滑块的加速度 （3）[1] [2]对滑块（含遮光条），根据牛顿第二定律可得 根据图像可得图像的斜率表示滑块（含遮光条）的质量的倒数，即解得 ；。 [3]根据图像可知滑块加速度时，则有 砂及砂桶的加速度大小是滑块的加速度大小的一半，设砂及砂桶的总质量为，根据牛顿第二定律可解得 14．(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)（1）如图所示是电火花打点计时器的示意图。电火花打点计时器工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，打点周期是 s。 （2）利用该计时器测量纸带的速度，基本步骤如下： A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关 B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 C．用手拖动纸带运动 D．接通打点计时器开关 上述步骤正确的顺序是 。（按顺序填写编号） （3）如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是 （选填“加速”或“减速”）。若所用电源的频率为50Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 s。 （4）如果图中的纸带与该实验中的纸带是的比例，用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm，则可以计算出纸带的平均速度是 m/s。 【答案】 交流 BDCA 加速 【详解】（1）[1][2]电火花计时器使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔打一次点。 （2）[3]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，故正确的步骤是：将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器；接通打点计时器开关；用手拖动纸带运动；当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关。故正确的操作顺序为BDCA。 （3）[4]打点计时器所用电源频率为50Hz时，每隔打一个点，相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做加速的运动。 [5]又因从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时 （4）[6]经过测量后AB两点之间的距离为11cm，有 15．(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)在完成“探究加速度与力，质量的关系”实验时。 (1)某一小组是通过如图所示的实验装置来完成的。 ①关于本实验，下列做法正确的是 （单选） A．补偿摩擦阻力时，是通过小车在槽码的牵引下恰好做匀速直线运动 B．在用打点计时器打纸带时，应该先释放小车，再接通打点计时器 C．在探究加速度与力的关系时，作图像应该用折线将所描的点依次连接 D．在探究加速度与质量的关系时为了直观判断两者间的关系，应作出图像 ②实验中打出的一条纸带如图所示，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔选取计数点，图中每相邻两个计数点间，还有4个点未画出。令两个相邻计数点的时间间隔为，写出求解加速度的表达式： 。 (2)另一小组通过测量两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。 本实验还需要的仪器有哪些____________（多选） A．打点计时器 B．刻度尺 C．天平 D． 学生电源 【答案】(1) D (2)BC 【详解】（1）①[1]A．补偿摩擦阻力时应不挂槽码，让小车只拖着纸带在木板上恰好做匀速直线运动，选项A错误； B．在用打点计时器打纸带时，应该先接通打点计时器，再释放小车，选项B错误； C．在探究加速度与力的关系时，作图像应该用平滑直线将所描的点连接，让大多数点落在直线上，少数分布在直线两侧，选项C错误； D．在探究加速度与质量的关系时为了直观判断两者间的关系，应作出图像，若图像为直线，说明加速度与质量成反比，选项D正确。 故选D。 [2]根据逐差法可得加速度的表达式 （2）该实验只需用刻度尺测量小车运动的距离，用天平测量小车的质量，故选BC。 16．(24-25高一上·河北张家口·期末)利用力传感器研究“加速度与合力的关系”的实验装置如图甲所示。 (1)下列关于该实验的说法，正确的是______。（多选） A．实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点 B．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行 C．实验开始之前必须平衡摩擦力 D．小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多 (2)从打下的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器每间隔打一个点，由图可知两点间的距离 ；该小车的加速度 （计算结果保留2位有效数字）。 (3)保持小车和传感器质量不变，多次改变钩码质量进行实验，记录相应的传感器示数，通过计算每次实验的加速度，描绘出图像如图丙所示，则小车和传感器的总质量为 。 【答案】(1)BC (2) 0.70 0.20 (3)0.5 【详解】（1）A．实验开始的时候，小车最好距离打点计时器近一点，选项A错误； B．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，保证合外力等于细线的拉力，选项B正确； C．做实验之前必须平衡摩擦力，选项C正确； D．因为用力传感器，故不用使小车的质量比所挂钩码的质量大得多，选项D错误。 故选BC。 （2）[1]从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离x1＝0.70cm； [2]每5个点取一个计数点，即两计数点时间间隔为 因为BC=0.90cm；CD=1.10cm，则根据 可得 （3）设小车和传感器的总质量为，由牛顿第二定律有 得 可见图线斜率为，有 得 17．(24-25高一上·海南多校·期末)探究加速度与物体所受外力关系的实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车放在长木板上，小车右端固定一拉力传感器，跨过定滑轮的细线一端与拉力传感器连接，另一端挂上矿泉水瓶，小车左端与一条穿过打点计时器的纸带相连，调节细线与长木板平行。 （1）实验使用电火花打点计时器，应连接 （选填“”或“”）的交流电源。 （2）实验开始时，应该先 （选填“释放小车”或“接通电源”），再进行另一操作。 （3）实验过程中，拉力传感器的示数 （选填“＞”“＝”或“＜”）矿泉水瓶及水的总重力。 （4）某次实验得到一条清晰的纸带，如图1所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，交流电源的频率为，则小车运动的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。 （5）保持小车的质量不变，改变瓶中水的质量，测得多组小车的加速度a与对应的传感器示数F，作出图像，由于没有补偿阻力，其他操作均规范，图2中作出的加速度与拉力的关系，应为图线 （选填“1”“2”或“3”）。 （6）补偿阻力以后，重新完成实验，测得多组小车的加速度a与对应的传感器示数F。作出图像是一条过原点的直线，从而证明了物体的加速度与合外力成正比。 【答案】 接通电源 ＜ 1.04 3 【详解】（1）[1]实验使用电火花打点计时器，应连接的交流电源。 （2）[2]实验开始时，应该先接通电源，再进行另一操作。 （3）[3]矿泉水瓶及水向下做匀加速直线运动，所以其重力大于拉力，即拉力传感器的示数小于矿泉水瓶及水的总重力。 （4）[4]相邻两计数点间还有四个点未画出，则 T=0.1s 根据结合逐差法可得，小车运动的加速度大小为 （5）[5]忘记考虑阻力的影响，则应该当力F到达一定值时小车才产生了加速度，故加速度与拉力的关系图线应该为3。 18．(24-25高一上·河南郑州·期末)某同学用力传感器探究小车加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。 (1)该实验中，小车质量 远大于重物的质量（选填“需要”或“不需要”）； (2)图丙是某次实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为 （保留两位有效数字）； (3)力传感器可实时显示细线的拉力，若该同学绘制小车加速度随力传感器示数的变化图像如图乙所示，则图像不过原点的原因可能是 ； (4)若测得图乙中横截距为，纵截距为，则小车质量的表达式为 （用和表示）。 【答案】(1)不需要 (2)0.50 (3)未补偿阻力或补偿阻力不足 (4) 【详解】（1）因为力的传感器可以直接测量绳中拉力大小，所以小车质量不需要远大于重物的质量。 （2）相邻两计数点间有四个点未画出，所以相邻计数点的时间间隔为 由逐差法计算加速度 （3）根据图像可知，当拉力存在较小时，加速度仍为零，说明未补偿阻力或补偿阻力不足。 （4）由牛顿第二定律可知 整理得 所以 19．(24-25高一上·浙江宁波九校联考·期末)Ⅰ.A同学利用图印所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。 (1)关于平衡摩擦力，下列说法正确的是 A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力 B．平衡摩擦力时，小车前端应当用细线悬挂托盘，但托盘中不放砝码 C．改变小车的质量时，应重新进行平衡摩擦力的操作 D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，则摩擦力平衡完全 (2)图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，纸带上每隔4个点取一个计数点，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。 Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”，具体操作步骤如下： ①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； ③改变砝码质量和水板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 (3)实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F mg（填“大于”，“小于”或“等于”），该实验 （填“需要”或“不需要”）满足。 【答案】(1)D (2)0.53 (3) 等于 不需要 【详解】（1）A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于小车的合力，故A错误； B．平衡摩擦力是用小车的重力沿木板分力平衡阻力，所以小车前端不应当悬挂托盘，故B错误； C．平衡摩擦力后，，质量可以约去，改变小车的质量时，不需要重新进行平衡摩擦力的操作，故C错误； D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，说明小车匀速运动，则摩擦力平衡完全，故D正确。 故选D。 （2）纸带上每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为 根据逐差法可知，加速度 （3）[1][2]质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑 取下托盘和砝码，测出其总质量为m，小车在沿斜面下滑时受到的合力 根据以上原理可知，不需要满足。 20．(24-25高一上·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿第二运动定律，装置如图所示，物块1质量为，物块2质量为；物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接，物块2下端与打点计时器纸带相连。初始时，托住物块1，两物块保持静止，且纸带竖直绷紧，接通打点计时器的电源，释放物块1，两物块开始运动，打点计时器打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用的交流电源频率为，每相邻的两个点之间还有四个点未画出。回答下列问题： (1)对于该实验，下列哪些操作是正确的____________。（选填选项前的字母） A．物块1选用质量和密度较小的物体 B．两限位孔在同一竖直线上 C．实验时，先释放物块1，后接通电源 (2)根据图乙中的数据可知，物块1匀加速下落时的加速度大小 。（保留三位有效数字） (3)通过该实验可计算出当地的重力加速度大小 。（保留两位有效数字） (4)由于空气阻力及纸带的影响，重力加速度的测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)B (2)2.00 (3)9.7 (4)小于 【详解】（1）A.为了减小空气阻力和摩擦阻力的影响，物块选用质量和密度较大的物体，故A错误； B.为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔应在同一竖直线上，故B正确； C.为了充分利用纸带，实验时，先接通电源后释放物块，故C错误。 故选B。 （2）打点计时器所用的交流电源频率为，每相邻的两个点之间还有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔为 根据逐差法有 （3）根据牛顿第二运动定律有 解得 （4）空气阻力及纸带的影响使得通过纸带得到的加速度比理想情况下的加速度小，从而使得重力加速度的测量值小于真实值。 21．(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)在天宫课堂中我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示，主要步骤如下： ①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； ②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨； ③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时； ④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。 回答以下问题： （1）当 时，说明气垫导轨已调水平； （2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中所示，则滑块与加速度传感器的总质量为 kg（结果保留两位有效数字）； （3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，根据下表中数据在图丙中画出新的a-F图像 ，求出待测物体的质量为 kg； F/N 0.10 0.22 0.34 0.50 0.62 a/m.s-2 0.30 0.67 1.00 1.50 1.86 （4）若气垫导轨与滑块间的摩擦力不可忽略，则上述过程中待测物体质量的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】 加速传感器的示数为零时（或滑块处于静止，轻推做匀速运动） 0.20 0.13 等于 【详解】（1）[1]当滑块处于静止，加速传感器的示数为零时或轻推滑块，滑块做匀速运动时，说明气垫导轨已调水平； （2）[2]根据牛顿第二定律，则图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有 则滑块与加速度传感器的总质量为 （3）[3]滑块上增加待测物体，根据下表中数据在图丙中画出新的a-F图像如下图中Ⅱ [4]图线Ⅱ斜率为 则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为 则待测物体的质量为 （4）[5]若气垫导轨与滑块间的摩擦力不可忽略，则对滑块，牛顿第二定律表达式为 得 知图像的斜率仍为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，则待测物体的质量测量值也不变，等于真实值。 22．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。 (1)对本实验的操作，下列说法中正确的是（　　） A．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源 B．实验中无需测量砂和砂桶的质量 C．实验操作过程中需要平衡摩擦 D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力 (2)图2是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 ，打下C点时小车的速度大小是 。 (3)在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（　　） A． B． C． D． (4)正确操作和处理数据，得到如图3所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。 【答案】(1)BC (2) 2.00 0.52 (3)B (4)反比 【详解】（1）A．让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，后释放小车，故A错误； B．实验中小车所受拉力为弹簧测力计的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量，故B正确； C．为了保证弹簧测力计示数的两倍为小车所受的合外力，故实验操作过程中需要平衡摩擦力，故C正确； D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力的两倍等于细绳对小车的拉力，故D错误。 故选BC。 （2）[1]根据逐差法，可求出小车的加速度大小为 [2]打下C点时小车的速度大小 （3）对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律有 化简可得 由图可知 可得小车的质量为 故选B。 （4）由图像知与成正比关系，则可知与成反比。 23．(24-25高一上·山东济南·期末)某实验小组的同学利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 (1)本实验运用控制变量法进行探究，下列操作能体现本实验中控制变量思想的是________ A．保持小车质量不变，探究小车加速度与所受合外力的关系 B．保持小车所受合外力不变，探究小车加速度与质量的关系 C．保持小车加速度不变，探究小车所受合外力与质量的关系 (2)探究小车加速度与合外力关系时主要实验步骤如下： ①按照如图甲所示安装实验器材，其中小车的质量为； ②用薄垫块将木板一端垫高以平衡摩擦力； ③在细绳一端挂上钩码，开启打点计时器，将小车由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列的点； ④如图乙所示为第一次实验时打出的纸带，已知纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器工作频率为，根据纸带可计算出第一次实验时加速度的大小为 （计算结果保留两位有效数字）； ⑤保持小车质量不变，改变钩码的数量，重复步骤③； ⑥实验数据记录如表丙所示（表格中的第一组数据为步骤④中的计算结果），请在答题卡对应位置的坐标纸上标出相应数据点并完成图象 ； 实验序号 1 2 3 4 5 6 拉力 0.14 0.19 0.24 0.29 0.34 0.00 加速度 0.53 0.67 0.80 0.94 0.00 丙 ⑦分析图象可得到结论：质量不变时加速度与合外力成正比。 (3)该实验小组的同学更换质量为的小车，重复上述实验并得到加速度与合外力的关系图象如图丁中图线I所示，根据图象可得两次实验小车的质量大小关系为 （选填“大于”或“小于”）。 【答案】(1)AB (2) 0.39 (3)小于 【详解】（1）根据牛顿第二定律可知，加速度由外力与质量决定，实验应保持小车质量不变，探究小车加速度与所受合外力的关系或保持小车所受合外力不变，探究小车加速度与质量的关系。 故选AB。 （2）④[1] 纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则时间为s=0.1s 根据逐差法可知加速度为 [2]根据表格数据作图，如图 （3）根据牛顿第二定律有 则图像的斜率代表 由图可知 24．(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．实验时，应先接通打点计时器的电源再释放小车 B．实验时，应先释放小车再接通打点计时器的电源 (2)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． (3)如图为实验中打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，测得数据如图所示，由此可以算出小车运动的加速度是 。（保留三位有效数字） (4)利用测量数据可得到小车质量M一定时，小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像（如图所示）。拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，为避免a-F图线出现弯曲，可采取的措施是__________。 A．测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B．在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D．实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，增幅小一点 【答案】(1)A (2)B (3)1.20 (4)C 【详解】（1）实验时，应先接通打点计时器的电源再释放小车，故选A； （2）平衡摩擦力时应不挂砂桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速下滑，故选B； （3）小车运动的加速度是 （4）C．根据牛顿第二定律可知mg=（M+m）a 解得 当m≫M时，加速度a=g 随着钩码的数量增大到一定程度时丙图的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂槽码的总质量太大，而我们把用槽码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在槽码与细绳之间放置一力传感器，得到力F的数值，在作出小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图像，故C正确； A．测小车的加速度时，利用速度传感器和打点计时器只是求解小车加速度的两种方法，并没有改变槽码所受重力与小车所受的拉力的关系，因此利用速度传感器代替纸带和打点计时器不能避免F增大时，a-F图线出现弯曲，故A错误。 B．实验要保证实验条件，即小车的质量一定，则在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，就不能保证实验条件了，选项B错误； D．实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，即使增幅小一点，也会使得槽码的重力与小车的拉力之间出现误差，选项D错误。 故选C。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 实验题 1．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)本实验采用的实验方法是 。 (2)实验时，下列不正确的是_______。 A．实验前需对弹簧测力计校零 B．实验时两个拉力的大小能相等 C．实验时应保持细绳与长木板平行 D．进行多次操作时每次都应使结点拉到点 (3)实验结果如图甲所示。在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为_____。 A． B． C． D． (4)若用如图乙所示的装置来做实验，处于水平方向，与夹角为，则 （填“”、“”或“”）的力最大。 2．(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)某同学用橡皮筋与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。 (1)本实验中两次拉橡皮筋的过程，主要体现的科学方法是__________。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)某次实验时，左侧弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的示数为 N。 (3)如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是 （填“F”或“”）。 (4)实验中某次拉力的示意图如图丁所示，图中。若保证O点位置不变，且拉力的大小不变，现将角减少少许，则角应 ，的大小应 。（填“增大”或“减小”） 3．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)小明同学学习了平行四边形定则后，想通过实验来验证一下。小明在实验室里找到两根完全相同的橡皮筋（在拉伸时遵循胡克定律）、几根细绳、一个钩码、一把刻度尺等器材，具体操作步骤如下： ①在橡皮筋的两端各连接一段细绳，测量橡皮筋的原长为； ②用其中一根橡皮筋竖直悬挂钩码，保持静止，并进行测量； ③把第二根橡皮筋一端的细绳固定连接到第一根橡皮筋下端的细绳上，并缓慢拉动第二根橡皮筋另一端的细绳，直到两根橡皮筋相互垂直，保持静止，并进行测量。 请回答以下问题： (1)请写出：小明同学在第（2）步中需要测量的物理量及符号 ；第（3）步中需要测量的物理量及符号 (2)小明同学测量的各物理量近似满足关系式 时，则可验证共点力的合成满足平行四边形定则。 4．(24-25高一上·海南多校·期末)小明同学用的重物和毫米刻度尺测量轻质弹簧的劲度系数，实验步骤如下，请完成步骤中的填空。 (1)如图1所示，将弹簧竖直悬挂在铁架台上，重物挂在弹簧下端，平衡后用刻度尺测出弹簧的长度 cm。 (2)如图2所示，将弹簧竖直固定在地面上，将重物放置在弹簧上端，平衡时测出弹簧长度。结合步骤①，可得弹簧的原长 cm，劲度系数 N/m（最后一空结果保留3位有效数字）。 将弹簧竖直固定在地面上，将重物放置在弹簧上端，平衡时有 5．(24-25高一上·山东淄博第六中学·期中)在做“研究匀变速直线运动”的实验时（装置如图1所示），某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图2所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 (1)图中相邻两计数点的时间间隔是 s。 (2)打下计数点6时纸带的速度 （用给定的字母表示）。 (3)木块的加速度为 （用给定的字母表示）。 (4)如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 6．(24-25高一上·广东东莞·期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，如图所示，桌上放一块木板，用图钉把一张白纸钉在木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在木板上的点，橡皮条的另一端通过一个轻质小圆环连接了两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉动小圆环。 (1)实验中用两个弹簧测力计与只用一个弹簧测力计拉动小圆环时，两次效果相同的依据是_________。 A．两个弹簧测力计示数之和等于一个弹簧测力计的示数 B．橡皮条上的轻质小圆环处于同一位置 C．橡皮条伸长相同的长度 (2)如图（b）所示，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套互成角度地拉动小圆环时，两弹簧的弹力分别为，利用平行四边形定则得到其合力为；用一个弹簧测力计拉动小圆环时，弹簧的弹力为，则 （选填“”或“”）的方向一定与在一条直线上。 (3)下列操作正确的是_________。 A．在不超出量程的前提下弹簧测力计示数应适当大一些 B．两根细绳套与方向的夹角必须相等 C．标记同一细绳套方向的两点要适当远些 D．用两个弹簧测力计拉动小圆环时两细绳套的夹角应为 (4)实验中仅将两细绳套换成两根橡皮条，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 7．(24-25高一上·山东济南·期末)某实验小组利用如图甲所示的装置测量一弹簧的劲度系数。弹簧左边固定一毫米刻度尺，弹簧下端固定有指针。实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力，通过刻度尺测出弹簧的长度。已知每个钩码的质量均为，重力加速度大小为。 (1)某次测量弹簧的长度时，指针指在刻度尺的位置如图乙所示，此时刻度尺的读数为 ； (2)多次实验，记录数据后描点连线得到图象如图丙所示，横轴坐标代表的物理量是 （选填“弹簧原长”或“弹簧形变量”）； (3)通过图丙可得弹簧的劲度系数 （用符号、、和表示）。 8．(24-25高一上·福建福州·期末)在“探究弹簧弹力大小与弹簧长度的关系”的实验中，实验装置如图1甲所示。 (1)本实验中正确的操作是（　　） A．随意增加悬挂的钩码，多测量几组数据 B．悬挂钩码待其静止后，读出弹簧的长度 (2)根据实验数据在如图1乙中作出弹簧弹力大小F与弹簧长度L关系的图像，可得弹簧的劲度系数k= N/m。 (3)接着使用该弹簧，按照如图2甲所示方案进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。按照正确步骤获得测量数据，此时弹簧的长度为13cm，由如图1乙可知弹力大小F2= N。图2乙方框中已经画出了F1和F的图示，请画出：①F2的图示 ；②以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F′。对比F与F′，在误差允许范围内，如果他们 ，可以得到实验结论：F是F1、F2的合力，共点力的合成遵循平行四边形定则。 9．(24-25高一上·河南郑州·期末)某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。弹簧弹力用表示，钩码的总质量用表示，弹簧挂上钩码后的总长度用表示，表中是该同学记录的实验数据。实验时弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度大小。 钩码总质量 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度 6.0 7.2 8.4 9.3 10.6 11.8 (1)请根据表格中的数据作出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图像； (2)根据图像得到弹簧的劲度系数是 （保留三位有效数字）； (3)本实验中没有考虑弹簧自身重力对实验带来的影响，则劲度系数的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 10．(24-25高一上·湖南长沙长郡中学·期末)利用如图装置可以测量滑块与木板之间的动摩擦因数。长木板水平放置，力传感器固定在墙上，通过绕过两滑轮（分别固定在长木板和滑块上）的轻绳与重物相连，重物离地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦，让重物牵引滑块由静止开始运动，记录传感器读数F以及根据纸带信息求出加速度a。改变重物质量，重复上述步骤，测量出5组a、F的值，并作出a—F图像。已知传感器的量程和轻绳耐拉力足够大，重力加速度为g。 (1)安装纸带时，有图2中甲、乙两种穿法，正确的是 （选填“甲”或“乙”）； (2)打出一条纸带如图3。纸带上相邻的两个计数点之间还有 4个点未标出，可以算出滑块的加速度a= m/s2（已知打点计时器的频率为50 Hz，保留3位有效数字）。 (3)实验中得到的a—F图像如图4所示。图线的斜率为k0，图线在纵轴上的截距绝对值为a0，则测得滑块与木板之间的动摩擦因数为 ，滑块的质量M为 。 (4)关于上述实验，下列说法正确的是______。 A．实验中应先释放滑块，再接通打点计时器电源 B．纸带与打点计时器间有摩擦，这给实验带来偶然误差 C．随着重物质量的增大，a—F图像末端可能发生弯曲 D．无论重物质量多大，滑块的加速度也不可能超过 11．(24-25高一上·福建福州福建师范大学附属中学·期末)在探究“加速度与力的关系”实验中，某同学设计了甲、乙、丙三种实验方案，试回答下列问题： (1)关于本实验的要求，下列说法正确的是________； A．甲、乙、丙方案都需要补偿阻力 B．只有甲方案需要补偿阻力 C．只有甲方案必须满足小车的质量远大于重物的质量 D．乙方案中弹簧测力计的示数和丙方案中力传感器的示数均等于小车所受合力的大小 (2)该同学根据乙方案，作出加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图线如图丁所示，若小车质量为m，则该图线斜率k应为 ； (3)根据甲方案得到的一条纸带如图戊所示，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，相邻的计数点之间的距离分别为，，、、、，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度大小为 ，打下A点时小车的速度大小为 m/s。（结果均保留2位小数） 12．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。 (1)对本实验的操作，下列说法中正确的是（　　） A．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源 B．实验中无需测量砂和砂桶的质量 C．实验操作过程中需要平衡摩擦 D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力 (2)图2是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 ，打下C点时小车的速度大小是 。 (3)在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（　　） A． B． C． D． (4)正确操作和处理数据，得到如图3所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。 13．(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)某物理兴趣小组用如图所示装置探究加速度与合外力关系。滑块通过跨过滑轮的细绳与拉力传感器相连，固定在滑块上的遮光条宽度为，滑块（含遮光条）的质量为；在长木板上适当的位置固定光电门A和B，两光电门通过数据采集器与计算机相连。将滑块从某一位置由静止释放后，计算机自动记录遮光条通过光电门A的时间；遮光条通过光电门B的时间；遮光条右端从离开光电门B到离开光电门A的时间；拉力传感器可显示细绳中的拉力大小，改变砂桶和砂的质量，进行多次测量。 (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．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远远小于滑块的质量 (2)滑块的加速度 （用、、、表示） (3)若该兴趣小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组数据，绘制的图像如图丙，由图丙可求出，实验所用滑块（含遮光条）的质量为 kg，滑块与长木板间的摩擦力大小为 ；若滑轮的质量可忽略不计，滑块加速度时，砂及砂桶的总质量为 kg。（每空均保留两位有效数字）（取） 14．(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)（1）如图所示是电火花打点计时器的示意图。电火花打点计时器工作时使用 （选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，打点周期是 s。 （2）利用该计时器测量纸带的速度，基本步骤如下： A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关 B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器 C．用手拖动纸带运动 D．接通打点计时器开关 上述步骤正确的顺序是 。（按顺序填写编号） （3）如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是 （选填“加速”或“减速”）。若所用电源的频率为50Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 s。 （4）如果图中的纸带与该实验中的纸带是的比例，用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm，则可以计算出纸带的平均速度是 m/s。 15．(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)在完成“探究加速度与力，质量的关系”实验时。 (1)某一小组是通过如图所示的实验装置来完成的。 ①关于本实验，下列做法正确的是 （单选） A．补偿摩擦阻力时，是通过小车在槽码的牵引下恰好做匀速直线运动 B．在用打点计时器打纸带时，应该先释放小车，再接通打点计时器 C．在探究加速度与力的关系时，作图像应该用折线将所描的点依次连接 D．在探究加速度与质量的关系时为了直观判断两者间的关系，应作出图像 ②实验中打出的一条纸带如图所示，找一个合适的点当作计时起点，然后每隔相同的时间间隔选取计数点，图中每相邻两个计数点间，还有4个点未画出。令两个相邻计数点的时间间隔为，写出求解加速度的表达式： 。 (2)另一小组通过测量两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力、质量的关系，实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使小车同时立即停下来。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力的大小。 本实验还需要的仪器有哪些____________（多选） A．打点计时器 B．刻度尺 C．天平 D． 学生电源 16．(24-25高一上·河北张家口·期末)利用力传感器研究“加速度与合力的关系”的实验装置如图甲所示。 (1)下列关于该实验的说法，正确的是______。（多选） A．实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点 B．应调节定滑轮的高度使细线与木板平行 C．实验开始之前必须平衡摩擦力 D．小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多 (2)从打下的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器每间隔打一个点，由图可知两点间的距离 ；该小车的加速度 （计算结果保留2位有效数字）。 (3)保持小车和传感器质量不变，多次改变钩码质量进行实验，记录相应的传感器示数，通过计算每次实验的加速度，描绘出图像如图丙所示，则小车和传感器的总质量为 。 17．(24-25高一上·海南多校·期末)探究加速度与物体所受外力关系的实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车放在长木板上，小车右端固定一拉力传感器，跨过定滑轮的细线一端与拉力传感器连接，另一端挂上矿泉水瓶，小车左端与一条穿过打点计时器的纸带相连，调节细线与长木板平行。 （1）实验使用电火花打点计时器，应连接 （选填“”或“”）的交流电源。 （2）实验开始时，应该先 （选填“释放小车”或“接通电源”），再进行另一操作。 （3）实验过程中，拉力传感器的示数 （选填“＞”“＝”或“＜”）矿泉水瓶及水的总重力。 （4）某次实验得到一条清晰的纸带，如图1所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，交流电源的频率为，则小车运动的加速度大小为 （结果保留3位有效数字）。 （5）保持小车的质量不变，改变瓶中水的质量，测得多组小车的加速度a与对应的传感器示数F，作出图像，由于没有补偿阻力，其他操作均规范，图2中作出的加速度与拉力的关系，应为图线 （选填“1”“2”或“3”）。 （6）补偿阻力以后，重新完成实验，测得多组小车的加速度a与对应的传感器示数F。作出图像是一条过原点的直线，从而证明了物体的加速度与合外力成正比。 18．(24-25高一上·河南郑州·期末)某同学用力传感器探究小车加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。 (1)该实验中，小车质量 远大于重物的质量（选填“需要”或“不需要”）； (2)图丙是某次实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为 （保留两位有效数字）； (3)力传感器可实时显示细线的拉力，若该同学绘制小车加速度随力传感器示数的变化图像如图乙所示，则图像不过原点的原因可能是 ； (4)若测得图乙中横截距为，纵截距为，则小车质量的表达式为 （用和表示）。 19．(24-25高一上·浙江宁波九校联考·期末)Ⅰ.A同学利用图印所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。 (1)关于平衡摩擦力，下列说法正确的是 A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力 B．平衡摩擦力时，小车前端应当用细线悬挂托盘，但托盘中不放砝码 C．改变小车的质量时，应重新进行平衡摩擦力的操作 D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，则摩擦力平衡完全 (2)图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，纸带上每隔4个点取一个计数点，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。 Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”，具体操作步骤如下： ①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； ③改变砝码质量和水板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 (3)实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F mg（填“大于”，“小于”或“等于”），该实验 （填“需要”或“不需要”）满足。 20．(24-25高一上·湖南长沙湖南师范大学附属中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿第二运动定律，装置如图所示，物块1质量为，物块2质量为；物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接，物块2下端与打点计时器纸带相连。初始时，托住物块1，两物块保持静止，且纸带竖直绷紧，接通打点计时器的电源，释放物块1，两物块开始运动，打点计时器打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用的交流电源频率为，每相邻的两个点之间还有四个点未画出。回答下列问题： (1)对于该实验，下列哪些操作是正确的____________。（选填选项前的字母） A．物块1选用质量和密度较小的物体 B．两限位孔在同一竖直线上 C．实验时，先释放物块1，后接通电源 (2)根据图乙中的数据可知，物块1匀加速下落时的加速度大小 。（保留三位有效数字） (3)通过该实验可计算出当地的重力加速度大小 。（保留两位有效数字） (4)由于空气阻力及纸带的影响，重力加速度的测量值 （填“大于”或“小于”）真实值。 21．(24-25高一上·陕西西安田家炳中学大学区联考·期末)在天宫课堂中我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示，主要步骤如下： ①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； ②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨； ③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时； ④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。 回答以下问题： （1）当 时，说明气垫导轨已调水平； （2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中所示，则滑块与加速度传感器的总质量为 kg（结果保留两位有效数字）； （3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，根据下表中数据在图丙中画出新的a-F图像 ，求出待测物体的质量为 kg； F/N 0.10 0.22 0.34 0.50 0.62 a/m.s-2 0.30 0.67 1.00 1.50 1.86 （4）若气垫导轨与滑块间的摩擦力不可忽略，则上述过程中待测物体质量的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 22．(24-25高一上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学大青冈实验中学·期末)某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。 (1)对本实验的操作，下列说法中正确的是（　　） A．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源 B．实验中无需测量砂和砂桶的质量 C．实验操作过程中需要平衡摩擦 D．如果砂和砂桶的质量远小于小车及其上砝码总质量，可认为砂和砂桶重力等于细绳对小车的拉力 (2)图2是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为。从图中给定的数据，可求出小车的加速度大小是 ，打下C点时小车的速度大小是 。 (3)在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（　　） A． B． C． D． (4)正确操作和处理数据，得到如图3所示的图像。由图像可知，小车的加速度与小车的质量成 （选填“正比”或“反比”）。 23．(24-25高一上·山东济南·期末)某实验小组的同学利用图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 (1)本实验运用控制变量法进行探究，下列操作能体现本实验中控制变量思想的是________ A．保持小车质量不变，探究小车加速度与所受合外力的关系 B．保持小车所受合外力不变，探究小车加速度与质量的关系 C．保持小车加速度不变，探究小车所受合外力与质量的关系 (2)探究小车加速度与合外力关系时主要实验步骤如下： ①按照如图甲所示安装实验器材，其中小车的质量为； ②用薄垫块将木板一端垫高以平衡摩擦力； ③在细绳一端挂上钩码，开启打点计时器，将小车由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列的点； ④如图乙所示为第一次实验时打出的纸带，已知纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器工作频率为，根据纸带可计算出第一次实验时加速度的大小为 （计算结果保留两位有效数字）； ⑤保持小车质量不变，改变钩码的数量，重复步骤③； ⑥实验数据记录如表丙所示（表格中的第一组数据为步骤④中的计算结果），请在答题卡对应位置的坐标纸上标出相应数据点并完成图象 ； 实验序号 1 2 3 4 5 6 拉力 0.14 0.19 0.24 0.29 0.34 0.00 加速度 0.53 0.67 0.80 0.94 0.00 丙 ⑦分析图象可得到结论：质量不变时加速度与合外力成正比。 (3)该实验小组的同学更换质量为的小车，重复上述实验并得到加速度与合外力的关系图象如图丁中图线I所示，根据图象可得两次实验小车的质量大小关系为 （选填“大于”或“小于”）。 24．(24-25高一上·广东深圳高级中学·期末)某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．实验时，应先接通打点计时器的电源再释放小车 B．实验时，应先释放小车再接通打点计时器的电源 (2)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． (3)如图为实验中打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，测得数据如图所示，由此可以算出小车运动的加速度是 。（保留三位有效数字） (4)利用测量数据可得到小车质量M一定时，小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像（如图所示）。拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，为避免a-F图线出现弯曲，可采取的措施是__________。 A．测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B．在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D．实验次数不变，每次增加桶内砂子的质量时，增幅小一点 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $