高中物理总复习资料汇编：物理一轮复习及答案

大招分型题库

《力学实验》+《电路实验》

读书改变命运，知识就是力量

目录

实验之力学部分..........................................................5

一、测加速度和瞬时速度的初级实验类问题...............................5

二、验证胡克定律....................................................9

三、验证力的平行四边形..............................................14

四、验证匀变速直线运动..............................................22

五、验证牛顿第二定律................................................31

六、测量摩擦因数...................................................38

七、验证动能定理、机械能守恒定律..................................46

八、平抛运动实验....................................................62

九、验证动量守恒....................................................65

+、创新实验.......................................................80

实验之电学部分.........................................................84

一、测量电阻、电阻率............................................84

二、其他方法测电阻..................................................107

三、描绘小灯泡伏安特性曲线........................................18

四、描绘曲线类实验.................................................133

五、电表改装.......................................................141

六、测定电源电动势和内阻...........................................156

七、读数类问题.....................................................177

八、欧姆表测电阻....................................................183

九、创新实验.......................................................189

3

读书改变命运，知识就是力量

读书改变命运，知识就是力最

实验之力学部分

一、测加速度和瞬时速度的初级实验类问题

例1.（08重庆）（1）某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑

块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在

钩码作用下拖动纸带做匀加速宜线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有

色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在题22图2中，从纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有；（写出2个即可）.

<・•

例2.（07天津）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50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。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14.56cm,CD

长为11.15cm,DE长为13.73cm,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。（保留三

位有效数字）

B

读书改变命运，知识就是力量

例3.（10西城二模）（1）图1是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较

小的沙漏组成。当沙海摆动时，若将沙漏下方的木板匀速拉出，漏出的沙在板上会形成一条

曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别

在两块木板上形成的曲线。

①沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间（填“大于”、“等于”或“小于”）沙

漏在木板2上形成曲线0。与段经历的时间。

②经测量发现OB=O，B;若木板1运动的速度大小为v,木板2运动的速度大小为vz,则

B.Vj=v2

例4.（2018新课标III）甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：

（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的

下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。

（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹

住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为

（用L、U和g表示）。

（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2,L=30.0cm,J=10.4cm,乙的反应时

间为so（结果保留2位有效数字）

（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：

6

读书改变命运，知识就是力量

例5.（2019新课标1卷）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动

进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的

频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个

点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为m/s（保

留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s；（保留2位有效数字）0

例6.（2019新课标3卷）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测垂力加速度的实验。

实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间

隔0.1s拍1幅照片。

（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是

。（填正确答案标号）

A.米尺B.秒表C.光电门D.天平

（2）简述你选择的髓材在本实险中的使用方法。

答：___________________________________________________________________

（3）实验中两同学曰连续3幅照片上小球的位置a、b和c得至Mb=24.5cm、ac=58.7cm,

则该地的重力加速度大小为g=m/s20（保留2,立有效数字）

读书改变命运，知识就是力量

答案

例1.(1)B;(2)摆长的测量；漏斗重心的变化：阻力变化。

2

例2.0.986m/s,2.58m/s,5.99cm0

例3.等于；C

例4.(1)『生凸)(2)0.20(3)多次测量取平均值:初始时乙的手指尽可能接

近尺子

例5.A0.2330.75

例6.(1)A

(2)将米尺竖白放置，使小球下落时尽量靠近米尺

(3)9.7

8

读书改变命运，知识就是力量

二、验证胡克定律

例L（08北京）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数匕做

法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是亳米的刻度尺竖直放在弹簧-

侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记

作L。，弹簧下端挂一个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作“弹簧下端挂两个50g的

祛码时，指针指示的刻度数值记作Lz；……;挂七个50g的硅码时，指针指示的刻度数值记作

L7O

①下表记录的是该同学己测出的的值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分

别^^口

测量记录表:

代表符号LoLiL2L3£LsL6U

刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1

酶验中，u和L两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差

l

值：di=L4-LO=6.9Ccm,d2=Ls-Li=6.90cm,d3=L6-Lz=7.00cm。

请你给出第四个差值：出=cm。

④根据以上差值，可以求出每增加50g祛码的弹簧平均伸长量AL。AL用d、d2、d3、ct

表示的式子为：AL=_______________________________

代入数据解得ZSLan，.

⑤计算弹簧的劲度系数kN/mo（g取9.8n"）

9

读并改变命运，知识就是力量

例2.(14新课标II)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系；实验装

置如图(A)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P。、&、P2、P3、P4、I。、P6分别固

定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处：通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读

出指针的位置，P。指向。刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x。；挂有质量

为0.100kg林码时，各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧

的圈数，取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长

度为11.88cm.

PiP2P3P4PsP6

xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01

x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41

n102030405060

k(N/m)163①56.043.633.828.8

1/k(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347

图(b)

(1)将表中数据补充完整；3②

(2)以n为横坐标，1/k为飒坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出l/R-n图像；

(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点：若从实验中所用的弹簧截取圈数为n

的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为

k=@N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度1(单位为m)的表达式为k=@N/m,

io

渎书改变命运，知识就是力量

例3.（16浙江）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”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和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。

在保持弹簧伸长LOOcm不变的条件下：

（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是N（图2中所示），则弹簧秤b

的读数可能为_N。

（2）若弹簧秤a、b间夹为大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与

弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的邮（填“变大”、“变小”或“不

变"

图1图2

11

读书改变命运，知识就是力量

例4.(2017河南安阳一模)某学校老师在研究性学习课上给同学们讲了两弹簧串联后的等

效劲度系数k与原两弹簧劲度系数k、kz的关系式；为;-1该研究性学习小组为了

证明这个结论的正确性，设计了如图1所示的实验，即把两根劲度系数分别为k、k2的弹

簧连接起来探究，已知重力加速度为g;

£在

图1图2

(1)某次测量指针B如图2所示，指针示数为______-

(2)设每个钩码的质量为明若测量多次并计算得出每增加一个钩码指针A示数的平均仲

长量为4x一指针B示数的平均伸长量为Axg,则可求得1<=此=

k,=,从而验证?二工»♦工■的正确性。

12

读书改变命运，知识就是力量:

答案

讨1.(1)；(2)6.85(6.84-6.86),14.05;(3)L,,7.20(7.18.7.22X(4)-

4x4

⑸28；

例2.(1)0)81.7,©0.0122:

「（在:J:/rl均同样结分）J.“：巴在5,<2四一!_""里.切胡川洋.给分）

J101dnnn

例3.（1）3.00-3.02,3.90-4.10;⑵变大，变大；

⑴由图2可知，弹簧秤a的分度值为0.1N,所以读数时应保留两位小数；弹簧OC的弹力

Foc=500NmX0.01m=5N,所以由三角形定则可知F=F2二JFE2-?2力.00N左右。

⑵由图可知，随着弹簧秤b与弹簧OC的夹角的减小，弹簧秤a的拉力变大，弹秤b的

弹力也变大，所以弹簧a,b的读数变大

例4.⑴16.00（15.95-16.05均可，有效数字位数正确）⑵攀季——

崛她..AXJM

13

读书改变命运，知识就是力量

三、验证力的平行四边形

例1.(2015山东)某同学通过下述试验验证力的平行四边形定则。实验步骤:

图甲

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，

直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、Oz.,记录弹簧科的示数

F,测量并记录()1、。2•间的距离(即橡皮筋的长度1)。每次将弹簧秤示数改变0.50N,测

出所对应的1,部分数据如下表所示：

F(N)00.501.001.502.002.50

1(cm)lo10.9712.0213.0013.9815.05

③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为0、0',橡皮筋的拉力计为Fo。

@在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩匕如图乙所示。用两圆柱鼻尖呈适当角

度同时拉橡皮筋的两端，事成狗的下端达到0点，将两比肩的位皆标记为A、B.橡皮筋

0A段的拉力极为FoA,0B段的拉力计为FoBo

完成下列作图和填空：

(1)利用表中数据在给出的坐标纸上(见答题卡)画出F-1图线，根据图线求得1。=cm

(2)测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,则FoA的大小为N,

(3)根据给出的标度，在答题卡上做出Foa和Fog的合力F'的图示。

(4)通过比较F与的大小和方向，即可得出实验结论。

读书改变命运，知识就是力量

例2.（15安徽卷）在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平

放置的木板匕将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个

弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某

一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：

①用铅笔描下结点位置，记为0；

②记录两个弹簧测力计的示数凡和F,沿每条细绳（套）的方向用铅笔分别描出几个

点，用刻度尺把相应的点连成线；

③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置0,记录测力计的示数

F,____________________

④按照力的图示要求，作出拉力Fy、F2、F3;

⑤根据力的平行四边形定则作出件和Fz的合力F;

⑥比较的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，

并作出相应的改进后再次进行实验。

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读书改变命运，知识就是力量

例3.(2011江苏)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力

计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持

另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖

直木板的白记录0点的位置和拉线的方向。

(D本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。

(2)卜.列不必要的实验要求是一。(请填写选项前对应的字母)

(A)应测量重物M所受的重力

(B)弹簧测力计应在使用前校零

(C)拉线方向应与木板平面平行

(D)改变拉力，进行多次实捡，每次都要使0点静止在同一•位置

⑶某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。

16

eweA

读书改变命运，知识就是刀量

例4.(2017江苏镇江一模)在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两把弹簧秤将橡皮筋

的端点拉到点0,作出这两个拉力*、F2的图示(图甲)，然后用一把弹簧秤将橡皮筋的端点

仍然拉到O,弹簧秤示数F如图乙所示.

(1)弹簧秤的示数F=N;

(2)请帮他在图甲中画出力F的图示(图中a为记录F方向时所记录的一点)；

(3)该同学用虚线把F的葡头末端分别与Fi、Fz的箭头末端连起来.他观察图形后受到了启

发.你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是

(A)整理实验器材

(B)提出求合力方法的猜想

(C)改变Fi、F2的大小和方向，重复上述实验

(D)与同学交流讨论实验结果，得出结论

读旧改变命运，知识就是刀量

例5.（2017:新课标IH卷）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横

轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。将橡

皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，

橡皮筋处于原长。

（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点0,此时拉力F的大小

可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，F的大小为No

（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点：现使用两个测力计同时拉橡皮筋，

再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测/

计的示数读出两个拉力的大小分别为F】=4.2N和Fz=5.6N。

（i）用5mm长度的线段表示IN的力，以O为作用点，在图（a）中画出力R、F2

的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F;

口口

-j-r*/

SEES■*

图@图⑹

（ii）FA的大小为N,F与拉力F的夹角的正切值为

若F公与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了

力的平行四边形定则。

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读书改变命运，知识就是力量

例6.（2016•浙江卷）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧0C

的劲度系数为500N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验，在

保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下:

（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是_N（图2中所示），则弹簧秤

b的读数可能为N.

（2）若弹簧秤a、b间央角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b

与弹簧0C的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数（填“变大”“变小”

或“根）

读书改变命运，知识就是力量

答案

作出F-1图像，求得直线的截距即为lo,可得o=10.(X)cm;

⑵可计算弹簧的劲度系数为，=焉N/n=$0N/m；若OA=6.(Xkm,OB=7.60

ZKTIJ.Ux

cm,则弹簧的弹力F=kZ\l=50(6.00+7.60-10.0)xl0~2N=1.8N;则此时Foa=F=L8N;

⑶如图；

⑷通过比较F利F的大小和方向，可得出实验结论.

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读书改变命运，知识就是力量

例2.沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线；F和F

例3.3.6NQ;改变弹簧测力计B拉力的2大小，减小重物M的质量

例4.（1）2.8N（3分）（2）如图所示（3分）（3）BC（4分）

F.-14N

Ao

________*.6N

例5.(1)4.0(2)(i)tin图(ii)4.00.05

id._____________

不什N

/P一

・2/40N

尸尸5.6Nr*

例6.(1)3.00-3.023.9-4.1;(2)变大,变大

读书改变命运，知识就是力量

四、验证匀变速直线运动

例1.（07北京）（2）某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

实验步骤如下：

&安装好实验器材。

b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向卜运动，直复几次。选出一条点迹比较清晰

的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下

图中0.1.26点所示。

c.测量1.2.3……6计数点至1]0计数点的距离，分别记作：S1.S2.S3……S6.

d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

e.分别计算出SiS2.S3……S6与对应时间的比值与、昱、工……丸

4G44

CCC

f.以士为纵坐标.t为横坐标，标出士与对应时间t的坐标点，划出士T图线。

tit

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点及时器（含纸带.复写纸）.小车.平板.铁架台.导线及开关外，在下面的仪

器和器材中，必须使用的有和。（填选项代号）

A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源

C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤

②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0.1.2.5计数点所在位置如图所示,

贝ijS2=.cm,Ss=cm。

22

读书改变命运，知识就是力量

③该同学在右图中已标出1.3.4.6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2.5两个计数点对

应的坐标点，并画出沁

c

④根据——tl图线判断，在打0计数点时,

t

小车的速度vo=_m/s;它在斜

2

面上运动的加速度a=m/so

23

读书改变命运，知识就是力量

例2.(11新课标)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装

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.滑卜.时，与两个光电门都相连的计时器灯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；所得数据如下表所示。

s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950

t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4

s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22

完成下列填空和作图：

(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

5、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是

(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画七三一图线

⑶由所画出1的士t图线，得出滑块加速度的大小为A=m/s2(保留2位有效

t

数字)。

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读书改变命运，知识就是力量

例3.（16天津）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动

①实验中必要的措施是

A.细线必须与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力

②他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数

点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出）;sl=3.59cm;s2=4.41cm;

Sg=5.19cm;s4=5.97cm;ss=6.78cm:Ss=7.64cm;贝1J小车的力口速度口=m/s，（要求充

分利用测量数据），打点计时器在打B点时小车的速度vg=m/s;（结果均保留两位

有效

数字）

ABCDEFG

J力与・一-I♦■一百・一■•工,$4....”

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读M改变命运，知识就是力量

例4.（2017新课标I卷）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时

器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，

用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记

录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30s内共滴卜46个小水滴）

IS⑼

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是（填''从右向左”或“从左向右”）运动的.

（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中A点

位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2。（结果均保留2位

有效数字）

26

读书改变命运，知识就是力量

例5.（2017•新课标II卷）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速

度的之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的挡光片、光电计时器。

h—As—H

运动彳向

图（a）图⑨

实验步骤如卜.：

①如图（a）,将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相

对于斜面的位置.，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△（；

③用表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），v表示滑块在挡光片遮住光线的

△t时间内的平均速度大小，求出V；

④将另一挡光片换到滑块匕使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始

下滑，重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④

⑥利用实验中得到的数据作出v-At图，如图（c）所示

完成卜列填空：

（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度

大小，则T与v4、a和At的关系式为J

（2）由图（c）可求得ycm/s,a=cm/s2.（结果保留3位有效数字）

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读书改变命运，知识就是力量

例6.（2017届安徽六校教育研究会高三一联）如图甲为测量重力加速度的实验装置，C为

数字亳秒表，A、B为两个相同的光电门，C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开

始时铁球处于A门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时，A.门开始计时■，

落到B门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔L测

X

量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置，测得多组x、t数值，画出t

随t变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k,则由图线可知，当地重力加速

度大小为g=L若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为to,则可知铁球经过

门时的速度大小为，此时两光电门间的距离为

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答案

例i.(i^0延人0:②⑵男〜二乡乡衣於^〜^^工③如图；④(0.16~

0.20),(4.50〜5.10)

斯:(1猾蝴匀加晚为朝,栅

⑵一嗯缴嗯麻:

徭;:瑞拉。口:::

・・・

MXt••••««•MOT•

00.104OJ0.40.5M*U0.91.0tM

可知，'/图线斜率绝对值为।〃

⑶由3r渺＜川以：4^匕说解得a=2

/2即TMB

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例3.(1)AB;(2)O.8O,O.4O;

A为了让小车做匀加速宜线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为

了打点稳定应先开电源再放纸带；故AB正确；C,本实验中只是研究匀变速直线运动，故

不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀力口速运动即可；故C©误；D.由C

的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D错误；故选：AB;

(2)每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T=5xx().02=0.1s;

根据逐差法可知，物体的加速度

=(々+丐+与).乂二

a(5.97+6.*7.64)-(359♦441+5.19)1o,g0m)

―9Tl'9x0.01

£^00359*00441

；B点的速度等于AC段的平均速度，则有:

2T0.1x2-=0.40w/j

例4.(1)从右向左;(2)0.190.037

⑴小车运动过程中减速，相同时间内位移逐渐减小，山图判断可知小车从右向左运动。

加献谎懦翊®撇林婀就加的响间懒T,则A点的

100+117+133+150

111-11JW

雕惬度；为》■—....3----------M0.19E/6加速度为

4T

15Q+1337I7TOO

---------逊5-----------a0.037m/?,

(2T)2

H5.⑵521,16.3(15.8〜16.8)

例6.2k,2kto,ki3

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五、验证牛顿第二定律

例1.(09上海)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关

系”的实验装置。

(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力作为

,用DIS测小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F

关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是()

(A)小车与轨道之间存在摩擦

(B)导轨保持了水平状态

(C)所挂钩码的总质量太大

(D)所用小车的质量太大

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例2.利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：

(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直

线1,乙同学画出的图像为图中的直线.直线I、II在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误

差

范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的耳''

(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力/1

(B)甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了^

(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力Y/

(D)乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了I一/L-------

OF

(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有

(3)在研究小乍的加速度a和拉力F的关系时，由于始终没有满足M》m的关系，结果应是

(A)(B)(C)(D)

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例3.（07海南）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这

规律。给定的器楸「下：T解可以调

节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米

尺。

（1）填入适当的公式或文字，完善以下实

验步骤（不考虑摩擦力的影响）：..题14图

①小车自斜面上方一固窗点A1从静止开始下滑至斜面底端h,记下所用的时间t

②用米尺测量％与Az之间的距离s,则小车的加速度@=

③用米尺Ai相对于A2的高h0设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1分为纵坐标，根据实验数据作用作图。如能得到一条过原点的直线,

则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho。

②进行（1）中的各项湄c

③计算与作图时用（h—ho）代替ho

对此方案有以卜几种评论意见：

A.方案正确可行

B.方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C.方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。

其中合理的意见是O

33.

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例4.(14新课标I)某同学利用图(A)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度A

与钩码的质量m的对应关系图，如图(B)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验

时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机

得到，回答下列问题：

°50181502002s0

图(B)

⑴根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成(^填“线性”或“非线性”)关

系。

⑵由图(B)可知，A-m图线不经过原点，可能的原因是

⑶若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的

结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是

,钩码的质量应满足的条件是

必

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例5.(16新课标HII)某物理课外小组利用图(A)中的装置探究物体加速度与其所受合外

力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑

轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5

个，每个质量均为0.010kg,实验步骤如下：

(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9(和

钩码)可以在木板上匀速二滑。

(2)将n(依次取"1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用

手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始

位置的位移s,绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度A。

(3)对应于不同的n的A值见下表。n=2时的s-图像如图(B)所示：由图(B)求出此时小

车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。

n12345

a0.200.580.781.00

(4)利用表中的数据在图©中补齐数据点，并作出A-n图像。从图像可以看出：当物

体质量一定是二时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

(5)利用A-n图像求得小车(空载)的质量为g:保留2位有效数字，重力加速

度取g=9.8m:s2)。

(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项钱的

标号)

A.A-n图线不再是直线

B.A-n图线仍是直线，但该直线不过原点

C.A-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大

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读书改变命运，知识就是力最

例6.（2017湖南师大附中一模）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1所示的实验装置。其中带滑轮的小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m。（滑轮质量不

计）

（D实险时，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适当垫高，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

⑵该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两相邻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头—m/s2o（结

果保留两位有效数字）

单位:cm

回2

（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图象是一条直线，图线

与横坐标的夹角为0,求得旧线的斜率为人，则小车的质量为

2

-

A.2tan9>

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读书改变命运，知识就是力量

套案

例L(l)小车质量：对小车的拉力

例2.(1)BC(3)D(2)D

例3.。②卷③#®斜面的倾角或斜面的高h;(2)C

例4.(1)非线性；(2)存在摩擦力；(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，远小于小车质

量。

⑴由图可看出，小车的加速度与钩码质量不成线性关系。⑵由于小车和木板之间存在摩擦，

刚开始时钩码较少，钩码重力小于小车和木板之间的最大静摩擦力，小车处于平衡状态，加

速度为零，所以图线与横轴相交，不过原点。⑶若