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1、100考点最新模拟题千题精练12- 41.（2018中原名校联盟质检）某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验中（1）在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装成如图甲所示请指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中两点即可）：_；_（2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，且打点计时器每002 s打一个点，由图中的数据可计算出小车加速度为_ms2（保留两位有效数字）（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持沙和沙桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放不同质量砝码时所对应的加
2、速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的m关系图线，图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为_【参考答案】（1）用的是直流电源 木板的右端没有垫高(或小车离打点计时器太远)（2）0.50(或 0.49) （3）M /b（3）保持沙和沙桶的总质量不变，即拉力 F 保持不变，小车所受合外力不变改变小车中砝码的质量 m，即改变了小车和砝码的质量之和 Mm.由牛顿第二定律可知，F(Mm)a，即=m ,.由题图丙可知，纵轴上的截距为 b,故小车受到的拉力大小为 F。2（8分）某实验小组做验证牛顿第二定律实验（1）实验小组中的小华用图所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，
3、拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小小华做实验时，下列操作必要且正确的是_A将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动B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，同时记录传感器的示数C改变砂和砂桶质量，打出几条纸带D用天平测出砂和砂桶的质量E为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）实验小组中的小明如图所示的实验装置来做实验。小明同学平衡了摩擦力后以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a-F的图像下列图线正确的是 小明同学在正确规范操作中，打出一条纸带如图所示，每两个计数点之间还有四个计时点
4、没有画出来，图中上面的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器工作频率为50Hz打第4个计数点时纸带的速度v4=_m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a=_m/s2（保留三位有效数字）【答案】（1）ABC；（2）C；1.21m/s；2.02m/s2（2）平衡了摩擦力后，对于小车有：，对于砂和砂桶有：，联立可得：，若满足mM，则有，即a-F的图像为直线，当砂和砂桶质量较大时，不再满足“mM”这一条件，此情况下按相同方式描点的图象遵循规律，随着砂的质量的增加，a-F的图像的斜率为将减小，所以图线向下弯曲。所以选C。4点的瞬时速度等于35段的平均速度，则有：v4=x352T=0.111+0.1312
5、0.1=1.21m/s每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，因此相邻计数点的周期为T=0.1s；根据x=aT2，结合作差法，解得：a=0.111+0.131+0.151-0.05-0.0705-0.0919012=2.02m/s2；3. （6分）用如图所示的装置验证牛顿第二定律。（1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_（选填正确选项的字母）。A秒表B天平（含砝码）C弹簧测力计D刻度尺（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T，且相邻间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表达式为a=_。(3)
6、数据在坐标系中作出了图所示的aF图象图线不过坐标原点的原因是_小车的质量为_kg.【答案】（1）BD；（2）；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； 0.5【解析】（1）利用天平测量质量，利用打点计时器测量长度求加速度，所以需要天平和直尺，正确答案BD；（2）根据匀变速直线运动的推论x=aT2，有：x6x33a1T2x5x23a2T2x4x13a3T2a (a1+a2+a3)小车加速度的表达式为a=(3)由图象可知，当F0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足；aF图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，故小车和传感器的总质量M0.5 kg.4.（2017北京西城二模）利用如图1
7、所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。 除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_ 。A秒表 B天平（含砝码） C弹簧测力计 D刻度尺 甲同学实验时这样平衡摩擦力。按图2装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_运动。 甲同学利用v-t图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图2所示的坐标系中。请在坐标系中作出小车运动的v-t
8、图像，并利用图像求出小车此次运动的加速度a = _m/s2。 aF 乙同学在验证小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图3所示。发现图线不过原点，原因可能是_。A木板一端垫得过高 B木板一端垫得过低 C盘和砝码的总质量太大了 D盘和砝码的总质量太小了 丙同学作出的a-F图像如图4所示。发现图线有一段是曲线，Fa他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘上；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；根据测得的数据，绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线，得到的是一条过原点的
9、直线。已知盘和所有砝码的总质量为m，小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。【参考答案】 BD 匀速直线 如图。1.00 A （10分） 根据牛顿第二定律，可得，其中M+m为定值，所以a-F图像为过原点的直线，斜率为。 （4分）【名师解析】测量小车质量、测量砝码盘质量度需要天平，测量打点计时器打出的纸带上点迹的距离需要刻度尺，因此还必须使用的两种器材是BD。平衡摩擦力，要达到小车以一定初速度拖动纸带沿木板向下做匀速直线运动。舍弃偏差较大的点，过尽可能多的点做直线，得到速度图象。由图象斜率得加速度a=1.00m/s2。如图4所示a-F图像不过原点，在力F为零时，就
10、有了加速度，说明平衡摩擦力过度，原因是木板一端垫得过高。 根据牛顿第二定律，可得，其中M+m为定值，所以a-F图像为过原点的直线，斜率为。5图甲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50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“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：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。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。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在
11、纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。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。以砝码的质量m为横坐标， 为纵坐标，在坐标纸上作出 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应成_关系(填“线性”或“非线性”)。(2)完成下列填空：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_。设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和t表示为 a_。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读
12、出s1_mm，s3_ mm，由此求得加速度的大小a_ m/s2。图丙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_。设小车质量为M，由牛顿第二定律可得F(Mm)a，结合图象可知kF，bMbF。【参考答案】：(1)等间距线性(2)远小于小车和砝码的总质量24.2(23.924.5之间均正确)47.3(47.047.6之间均正确)1.16(1.131.19之间均正确)6如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。(1)平衡小车所受阻力的操作：取下_，把木板不带滑轮的一端垫高；接通电火花计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动
13、。如果打出的纸带如图乙所示，则应_(选填“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)如图丙所示为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量。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，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。【参考答案】：(1)砝码减小间隔相等(均匀)(2)7(2016芜湖模拟)在验证牛顿第二定律的实验中，某学习小组使用的实验装置如图甲所示：(1)由于没有打点计时器，该小组让小车由静止开始运动，发生位移x，记录时间t，则小车的加速度的表达式为a_。(2)指出该实验中的一个明显疏漏：_。(3)纠正了疏漏之处后，保持小车的质量M不变，改变砂桶与砂的总重力F，多次实验，根据得到的数据，在a F图象中描点(如图乙所示)。结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_。A轨道倾斜不够B轨道倾斜过度C砂桶与砂的总重力太大D所用小车的质量太大(4)若不断增加砂桶中砂的质量，a F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度的趋向值为_，绳子拉力的趋向值为_。(4)因为钩码的重力在这个实验中充当小车所受到的合力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g 的运动，此时由于FTMa ，所以拉力约为小车与
