2022年河北省高考物理总复习：实验题

2022年河北省高考物理总复习：实验题

(1)某小组的几位同学在讨论制定实验方案时分别提出以下几点意见，你认为不正确的

是BC

A.实验中一定要测出加速度的具体数值

B.实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了

C.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F2为横坐标

D.不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，所要测量的物理

量都是3个

(2)实验装置如图1所示，实验中使小车M做匀加速运动的力与小盘和祛码总质量m

重力近似相等的条件是mVVM。

(3)在探究加速度与力的关系时，要保持小车质量不变。

(4)保持小车质量不变，改变祛码盘及祛码质量，该组同学根据实验数据作出了加速度

a随合力F的变化图线如图2所示。该图线不通过原点，其主要原因是没有平衡摩擦力

或平衡摩擦力不足。

【解答】解：(1)AB、探究加速度与力、质量关系实验，一定要测出加速度的具体数值，

故A正确，B不正确。

C、由牛顿第二定律可知，在质量一定时加速度与力成正比，故C不正确。

D、不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时，实验都需要测量：

小车质量、祛码与祛码盘的质量、纸带上两计数点间的距离3个量，故D正确。

本题选不正确的，故选：BC。

(2)当小盘和祛码的总质量m远小于小车质量M时可以近似认为小车受到的拉力等于

小盘与祛码的重力。

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(3)实验采用控制变量法，探究加速度与力的关系实验，需要控制小车质量不变。

(4)由图示图线可知，当拉力大到一定值时小车才产生加速度，说明小车所受合力小于

细线的拉力，这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；

故答案为：(1)BC；(2)m<<M；(3)小车质量；(4)没有平衡摩擦力或平衡摩擦

力不足.

2.某实验小组所用的实验装置如图1所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关

系。图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉

力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。

(1)关于本实验，下列说法正确的是C。

A.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录传感器的

示数

B.小车受到的合外力等于传感器示数的2倍

C.不需要用天平测出砂和砂桶的质量

D.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)某同学打出了如图2所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，打点计时

器的电源频率为50Hz,小车做匀变速直线运动的加速度a=0.39mH.(结果保留二

位有效数字)

(3)根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图象如图3所示，则小

车和滑轮的总质量为1kg。

【解答】解：A、小车靠近打点计时器，我充分利用纸带，应先接通电源，再释放小车，

打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故错误。

B、由于长木板水平放置，小车受到的合外力等于传感器示数的2倍与摩擦力之差，故B

错误。

C、小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故C

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正确。

D、小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的

质量，故D错误。

故选：Co

(2)计数点间有4个点没有画出，计数点间的时间间隔为:

t=0.02X5=0.1s,

由匀变速直线运动的推论△xuat?可知，小车的加速度为：

_BC-OA+CD-ABBC+CD-(OA+AB)(15-6.7)xl0-2-6.7xl0-2.

a=-------o------=7=5--------七Un.39nVs

4tz4K4x0.

(3)由图甲所示，根据牛顿第二定律得：a=/

a-F图象的斜率：k=,==2,

解得小车质量为：M=lkg；

故答案为：(1)C；(2)0.39；(3)1。

3.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为

实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)

(1)此实验主要采用的实验方法是C。

A.理想实验法

B.理想模型法

C.控制变量法

D.微元法

(2)该同学做实验前将长木板的右端垫上木块，把长木板一端垫高的目的是：平衡摩

擦阻力；该操作是否成功判断的依据是轻推小车看小车是否匀速运动。

(3)该同学在正确安装好实验器材后开始实验。图乙所示为某次实验得到的纸带，根据

纸带可求出小车的加速度大小为」2m/s2(保留二位有效数字)；

(4)保持小盘及盘中祛码的质量不变，改变小车质量m,分别得到小车的加速度a与小

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车质量m及对应的一的数据如表:

m

a/（m・s之）1.901.721.491.251.000.750.500.30

m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

14.003.453.032.502.001.411.000.60

一/kg

m

请在如图所示的坐标纸中画出a-3的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数

一之间的关系式是a=y—o

m27n—

【解答】解：（1）探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；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，这种实验方法是控制变量法。

（2）把长木板一端垫高的目的是平衡摩擦力，平衡摩擦力时不应挂钩码，但是要挂纸带，

调节斜面的倾角，给小车一个初速度，使小车做匀速直线运动即可。

（3）各计数点之间还有一个点，所以各计数点之间的时间间隔是T=2t=0.04s,根据匀

变速直线运动的推论公式：△x=aT2

2

解得加速度为：a=巧+飞学士=7.72+7.21-640-6.19乂10-2m/s2=3.2m/s»

47，4x0.04“

（4）使用描点法在图方格坐标纸中画出a-图线如图；

111

所以小车加速度a与质量倒数一之间的关系式是：a=卜3=R

772771LHL

故答案为：（1）C；（2）平衡摩擦阻力；轻推小车看小车是否匀速运动；（3）3.2；如上

图所示（4）a=

4.如图1所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图中小车A的质量

为mi,连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B（频率50赫兹），它们均置于水平

放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物P的质量为m2,C为测力传感器，实验时

改变P的质量，可以读出测力器不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。

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（1）为了减小长木板对小车摩擦力的影响，必须先不挂（填“挂”或者“不挂”）

重物P,在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木块，反复移动木块的位置，用手轻推小

车，直到打点计时器打出一系列间距相同（填“间距相同”或者“间距不同”）的点。

（2）下列说法正确的是B（填选项前的字母）。

A.电火花打点计时器应接4〜6V低压交流电源

B.实验时应先接通电源后释放小车

C.实验中m2应远小于mi

D.测力计的读数始终为丝丝

2

（3）图2为某次实验得到的纸带（图中相邻两点间有4个点未画出），由此可求得小车

加速度的大小是2.0m/s2,在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为0.56m/s。

（计算结果均保留两位有效数字）。

【解答】解：（1）为了使绳子的拉力等于小车的合外力，实验前应当先平衡摩擦力即必

须在长木板远离滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动小木块的位置，直至小车在不受

牵引时能带动纸带在长木板上做匀速直线运动。判断做匀速直线运动的方法是：反复移

动木块的位置，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点；

（2）A、电火花打点计时器应接220V交流电源，故A错误；

B、为了提高纸带的利用率实验时应先接通电源后释放小车，故B正确；

C、实验中绳子的拉力由测力传感器读出，故不是用重物的重力充当的，故不需要满足

m2应远小于mi,故C错误；

D、对m2,根据牛顿第二定律：m2g-2F=m2a,可得：F<^m2g,故D错误；

故选：Bo

（3）相邻两点间有4个点未画出，计数点间的时间间隔：l=0.02X5