2024-2025学年上学期上海高一物理期末培优卷3

第1页（共1页）2024-2025学年上学期上海高一物理期末培优卷3一．实验题（共1小题，满分32分，每小题32分）1．（32分）（2024•浙江模拟）实验题。（1）某同学用如图1装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。①以下措施有助于减少该实验误差的是。A.使槽码的质量远大于小车的质量B.纸带运动方向应与两限位孔在同一直线上C.需从纸带上打下的第一个点开始取的计数点②实验中获得图2的数据，根据这些数据，可以探究的是。A.只有加速度与力的关系B.只有加速度与质量的关系C.加速度与力以及加速度与质量的关系（2）某同学利用如图3磁吸式装置探究平抛运动的规律。如图4在调节轨道时，发现水平仪的状态如图4所示，此时应将轨道的右端调（选填“高”或“低”）。②进一步用手机的“慢动作”功能拍摄，并从视频中，每24帧选取一帧进行处理得到如图5所示的抛体运动“频闪图片”，坐标板上最小一格实际长度为1cm。由图像可知该手机拍摄时的帧率最有可能是。A.240帧/秒B.480帧/秒C.960帧/秒③结合②问的信息可求出小球的水平速度为（计算结果保留两位有效数字）。二．解答题（共1小题，满分32分，每小题32分）2．（32分）（2022•天津模拟）试根据力、质量、速度和半径的单位，判断向心力公式F=mv三．解答题（共1小题，满分14分，每小题14分）3．（14分）（2023春•茂名期中）如图所示，一张静止在水平面的大理石桌子，桌面水平且近似光滑，桌高h＝2m，桌长L＝2m，一质量为m＝0.5kg的金属小球原来静止在桌子的左端，现受一大小为F＝1N的水平力作用而向右运动，作用时间为1s，求小球开始运动后：（1）小球1s末的速度大小。（2）小球运动到桌面右端的时间。（3）小球落地时竖直方向分速度。四．解答题（共1小题，满分22分，每小题22分）4．（22分）（2022春•天河区校级期中）如图所示，质量为M＝0.6kg的物体随圆盘一起绕中心轴匀速转动。细绳一端系着M，另一端通过圆盘的光滑小孔吊着质量m＝0.3kg的物体，M的中心与圆孔距离为0.2m，并知M和圆盘面的最大静摩擦力为2N，g取10m/s2。求：（1）物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度ω0；（2）物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度ω的范围内。

2024-2025学年上学期上海高一物理期末典型卷3参考答案与试题解析一．实验题（共1小题，满分32分，每小题32分）1．（32分）（2024•浙江模拟）实验题。（1）某同学用如图1装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。①以下措施有助于减少该实验误差的是B。A.使槽码的质量远大于小车的质量B.纸带运动方向应与两限位孔在同一直线上C.需从纸带上打下的第一个点开始取的计数点②实验中获得图2的数据，根据这些数据，可以探究的是C。A.只有加速度与力的关系B.只有加速度与质量的关系C.加速度与力以及加速度与质量的关系（2）某同学利用如图3磁吸式装置探究平抛运动的规律。如图4在调节轨道时，发现水平仪的状态如图4所示，此时应将轨道的右端调低（选填“高”或“低”）。②进一步用手机的“慢动作”功能拍摄，并从视频中，每24帧选取一帧进行处理得到如图5所示的抛体运动“频闪图片”，坐标板上最小一格实际长度为1cm。由图像可知该手机拍摄时的帧率最有可能是B。A.240帧/秒B.480帧/秒C.960帧/秒③结合②问的信息可求出小球的水平速度为1.1m/s（计算结果保留两位有效数字）。【考点】探究平抛运动的特点；探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】（1）①B；②C；（2）①低；②B；③1.1m/s【分析】（1）根据实验原理结合控制变量的实验方法分析解答；（2）根据探究平抛运动的实验原理及操作规范分析判断；根据平抛运动水平方向和竖直方向的运动规律解得初速度。【解答】解：（1）①A.设槽码得质量为m，小车得质量为M，将小车和槽码整体分析mg＝（m+M）a对小车而言，绳子得拉力为小车受到得合外力T＝Ma解得T=故当M≫m时T＝mg故A错误；B.纸带运动方向应与两限位孔在同一直线上，使小车所受外力方向沿斜面方向，故B正确；C.由于需要计算小车得速度及加速度，需要在纸袋上选取合适得出点迹做为计数点，无需把第一个点做为计数点，故C错误。故选：B。②根据控制变量法得原理可知，在探究加速度与力关系时，需要控制小车的质量不变；探究加速度与质量的关系时，需使小车受到的外力不变，即槽码的质量不变，而小车的质量变化。综合分析表中的第一列和第二列数据，均可找到对应不变的量，故AB错误，C正确。故选：C。.（2）①水平仪右端有气泡，说明右端偏高，则应把右侧调低。②坐标板上最小一格实际长度为1cm，竖直高度约为40小格，竖直方向的自由落体时间约为t=2而每24帧选取一帧进行处理得到如图所示的抛体运动“频闪图片”，共有7个小球的位置，则由6个时间间隔，故手机拍摄时的帧率约为240.3×6帧/秒＝480帧故AC错误，B正确；故选：B。③小球在竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，有Δh＝gT2x＝v0T读图可知Δh＝0.03m，x＝0.06m，解得初速度为v0≈1.1m/s故答案为：（1）①B；②C；（2）①低；②B；③1.1m/s【点评】本题考查牛顿第二定律的实验、探究平抛运动规律的实验，解题关键掌握实验原理，注意数据处理的方法。二．解答题（共1小题，满分32分，每小题32分）2．（32分）（2022•天津模拟）试根据力、质量、速度和半径的单位，判断向心力公式F=mv【考点】牛顿第二定律与向心力结合解决问题；力学单位制与单位制．【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题；理解能力．【答案】见试题解答内容【分析】本题结合物理量单位以及公式，即可解答。【解答】解：根据质量和加速度的单位，由牛顿第二定律F＝ma可知，力的单位为1N＝1kg•m/s2根据速度和半径的单位，由向心力公式F=mv2故从单位角度来看，F=mv答：见解析。【点评】本题考查学生对物理量单位和基本物理公式的掌握，比较基础。三．解答题（共1小题，满分14分，每小题14分）3．（14分）（2023春•茂名期中）如图所示，一张静止在水平面的大理石桌子，桌面水平且近似光滑，桌高h＝2m，桌长L＝2m，一质量为m＝0.5kg的金属小球原来静止在桌子的左端，现受一大小为F＝1N的水平力作用而向右运动，作用时间为1s，求小球开始运动后：（1）小球1s末的速度大小。（2）小球运动到桌面右端的时间。（3）小球落地时竖直方向分速度。【考点】平抛运动速度的计算；匀变速直线运动位移与时间的关系；牛顿第二定律的简单应用．【专题】计算题；定量思想；合成分解法；平抛运动专题；分析综合能力．【答案】（1）小球1s末的速度大小为2m/s；（2）小球运动到桌面右端的时间为1.5s；（3）小球落地时竖直方向分速度为210【分析】（1）小球在水平力作用下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度—时间公式求小球1s末的速度大小。（2）由位移—时间公式求小球在1s内的位移。再求出匀速运动的时间，从而求得小球运动到桌面右端的时间。（3）小球从桌面右端飞出后做平抛运动，由速度—位移公式求小球落地时竖直方向分速度。【解答】解：（1）小球在水平力作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得F＝ma代入数据解得：a＝2m/s2小球在1s末的速度大小为v1＝at1＝2×1m/s＝2m/s（2）小球在1s内的位移为x1=12a撤去F后，小球向右做匀速直线运动，则有L﹣x1＝v1t2代入数据解得：t2＝0.5s则小球运动到桌面右端的时间为t＝t1+t2＝1s+0.5s＝1.5s（3）小球从桌面右端飞出后做平抛运动，竖直方向有：vy解得落地时竖直分速度为vy＝210m/s答：（1）小球1s末的速度大小为2m/s；（2）小球运动到桌面右端的时间为1.5s；（3）小球落地时竖直方向分速度为210【点评】解答本题时，要理清小球的运动情况，把握各个过程的运动规律，熟练运用运动的分解法处理平抛运动。四．解答题（共1小题，满分22分，每小题22分）4．（22分）（2022春•天河区校级期中）如图所示，质量为M＝0.6kg的物体随圆盘一起绕中心轴匀速转动。细绳一端系着M，另一端通过圆盘的光滑小孔吊着质量m＝0.3kg的物体，M的中心与圆孔距离为0.2m，并知M和圆盘面的最大静摩擦力为2N，g取10m/s2。求：（1）物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度ω0；（2）物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度ω的范围内。【考点】牛顿第二定律与向心力结合解决问题；滑动摩擦力的产生条件；牛顿第二定律的简单应用．【专题】定量思想；推理法；牛顿第二定律在圆周运动中的应用；推理论证能力．【答案】（1）物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度为5rad/s；（2）物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度ω的范围为533rad/s≤ω≤【分析】（1）根据合力提供向心力解得角速度；（2）当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时，角速度最小，当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时，角速度最大，根据牛顿第二定律求出角速度的范围．【解答】解：（1）对M受力分析如图1，图1则有FT＝Ma＝rω又m静止，有FT＝mg联立解得：ω0＝5rad/s（2）当圆盘以最小角速度为ω1转动时对M受力分析如图2图2则有FT﹣f＝Ma'又a'＝rω联立解得：ω1=5当圆盘以最大角速度为ω2转动时，对M受力分析如图3图3则有FT+f＝Ma''a''＝rω联立解得：ω2=5则满足条件的角速度范围为533rad/s≤ω答：（1）物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度为5rad/s；（2）物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度ω的范围为533rad/s≤ω≤【点评】解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，抓住临界状态，运用牛顿第二定律进行求解．

考点卡片1．匀变速直线运动位移与时间的关系【知识点的认识】（1）匀变速直线运动的位移与时间的关系式：x＝v0t+12at（2）公式的推导①利用微积分思想进行推导：在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示。②利用公式推导：匀变速直线运动中，速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即v=v0+vt2．结合公式x＝vt和v＝vt+at可导出位移公式：x（3）匀变速直线运动中的平均速度在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度vt/2＝v0+a×12t=2v0+at2，该段时间的末速度v＝vt+at，由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得v=即有：v=v0所以在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值。（4）匀变速直线运动推论公式：任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差是常数，即△x＝x2﹣x1＝aT2．拓展：△xMN＝xM﹣xN＝（M﹣N）aT2。推导：如图所示，x1、x2为连续相等的时间T内的位移，加速度为a。x1【命题方向】例1：对基本公式的理解汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，当汽车遇到交通事故时就以7.5m/s2的加速度刹车，刹车2s内和6s内的位移之比（）A.1：1B.5：9C.5：8D.3：4分析：求出汽车刹车到停止所需的时间，汽车刹车停止后不再运动，然后根据位移时间公式x=v0t+12解：汽车刹车到停止所需的时间t0所以刹车2s内的位移x1=t0＜6s，所以刹车在6s内的位移等于在4s内的位移。x2=所以刹车2s内和6s内的位移之比为3：4．故D正确，A、B、C错误。故选：D。点评：解决本题的关键知道汽车刹车停下来后不再运动，所以汽车在6s内的位移等于4s内的位移。此类试题都需注意物体停止运动的时间。例2：对推导公式v=v0物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小是3m•s﹣1，1s以后速度大小是9m•s﹣1，在这1s内该物体的（）A．位移大小可能小于5mB．位移大小可能小于3mC．加速度大小可能小于11m•s﹣2D．加速度大小可能小于6m•s﹣2分析：1s后的速度大小为9m/s，方向可能与初速度方向相同，也有可能与初速度方向相反。根据a=v2-v解：A、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，1s内的位移x=vt=v1+v22t=3+92×1m=6m．若1s末的速度与初速度方向相反，1sC、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，则加速度a=v2-v1t=9-31m/s2=6m/s2．若故选：AC。点评：解决本题的关键注意速度的方向问题，以及掌握匀变速直线运动的平均速度公式v=【解题思路点拨】（1）应用位移公式的解题步骤：①选择研究对象，分析运动是否为变速直线运动，并选择研究过程。②分析运动过程的初速度v0以及加速度a和时间t、位移x，若有三个已知量，就可用x＝v0t+12at③规定正方向（一般以v0方向为正方向），判断各矢量正负代入公式计算。（2）利用v﹣t图象处理匀变速直线运动的方法：①明确研究过程。②搞清v、a的正负及变化情况。③利用图象求解a时，须注意其矢量性。④利用图象求解位移时，须注意位移的正负：t轴上方位移为正，t轴下方位移为负。⑤在用v﹣t图象来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：a．速度图象和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；b．速度图象和t轴所围面积的绝对值的和等于物体的路程。2．滑动摩擦力的产生条件【知识点的认识】1.定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。2.产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动。【命题方向】关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是（）A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C．只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用D．只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用分析：摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。解答：A、相互压紧的粗糙物体之间，不一定有摩擦力，要看它们有无相对运动或相对运动的趋势。故A错误。B、相对运动的物体间若无相互挤压，就没有滑动摩擦力。故B错误。C、接触面光滑，相互挤压和有相对运动的物体之间没有摩擦力。故C错误。D、只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用。故D正确。故选D。点评：解决本题的关键掌握摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。【解题思路点拨】1．这部分知识难度中等、也有难题，在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现，选择、填空、计算等等出题形式多种多样，在高考中不会以综合题的形式考查的，但是会作为题目的一个隐含条件考查。对滑动摩擦力问题的分析与考查趋向于与其他知识的综合，这类题中一般具有多体、多力的特点，要运用整体法与隔离法解题，解决这类问题的关键是要选取合适的研究对象，进行正确的受力分析，建立正确的方程，然后进行解题。2．摩擦力的本质摩擦力的本质，人们至今对它还没有弄得很清楚，多数学者认为摩擦力是两物体接触面上的分子间的内聚引力引起的。事实上，在表面间比较凸起的地方才互相接触，而大多数的地方是不接触的，实际接触的微观面积远小于视宏观面积。摩擦阻力与实际接触面积成正比（不是与视宏观面积成正比）。在一般情况下，实际接触面积又与表面上的正压力成正比，所以，摩擦力与正压力成正比，这正是中学物理课本中的摩擦力公式f＝μN，物理学中把比例因子μ定义为两种材料间的动摩擦因数的缘故。在一定速度下，动摩擦因数是一个常量。3．牛顿第二定律的简单应用【知识点的认识】牛顿第二定律的表达式是F＝ma，已知物体的受力和质量，可以计算物体的加速度；已知物体的质量和加速度，可以计算物体的合外力；已知物体的合外力和加速度，可以计算物体的质量。【命题方向】一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为13g，gA、43mgB、2mgC、mgD分析：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律列式求解即可。解答：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根据牛顿第三定律，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，故人对电梯的压力等于43mg故选：A。点评：本题关键对人受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解。【解题方法点拨】在应用牛顿第二定律解决简单问题时，要先明确物体的受力情况，然后列出牛顿第二定律的表达式，再根据需要求出相关物理量。4．力学单位制与单位制【知识点的认识】一、单位制及其基本单位和导出单位1．单位制：基本单位和导出单位共同组成了单位制．（1）基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有长度、质量、时间，它们的国际单位分别是米、千克、秒．（2）导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．有力（N）、速度（m/s）、加速度（m/s2）等．2．国际单位制中的基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安（培）A热力学温度T开（尔文）K物质的量n摩（尔）mol发光强度I坎（德拉）cd特别提醒：（1）有些物理单位属于基本单位，但不是国际单位，如厘米、克、小时等．（2）有些单位属于国际单位，但不是基本单位，如米/秒（m/s）、帕斯卡（Pa）、牛（顿）（N）等．【命题方向】题型一：对力学单位制的认识例子：关于力学单位制，下列说法正确的是（）A．千克、米/秒、牛顿是导出单位B．千克、米、牛顿是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kgD．只有存国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma分析：在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，而由这三个量推出的单位称导出单位；基本单位和导出单位组成单位制；而在国际单位制中，我们取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为基本单位；而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位．解答：A、千克是质量的单位，是基本单位；故A错误；B、牛顿是由牛顿第二定律公式推导得出的单位，为导出单位，故B错误；C、在国际单位制中，质量的单位只能利用kg，故C错误；D、牛顿第二定律表达式为F＝kma，只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成F＝ma；故D正确．故选：D．点评：由选定的一组基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一系列完整的单位体制．基本单位是可以任意选定的，由于基本单位选取的不同，组成的单位制也就不同，如现存的单位有：市制、英制、米制、国际单位制等．【知识点的应用及延伸】单位制在物理学中的应用1．简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．2．检验结果的正误：物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系．因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误．5．平抛运动速度的计算【知识点的认识】1.平抛运动的性质：平抛运动可以看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。2.设物体在平抛运动ts后，水平方向上的速度vx＝v0竖直方向上的速度vy＝gt从而可以得到物体的速度为v=3.同理如果知道物体的末速度和运动时间也可以求出平抛运动的初速度。【命题方向】如图所示，小球以6m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，0.8s时到达P点，取g＝10m/s2，则（）A、0.8s内小球下落的高度为4.8mB、0.8s内小球下落的高度为3.2mC、小球到达P点的水平速度为4.8m/sD、小球到达P点的竖直速度为8.0m/s分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据时间求出下降的高度以及竖直方向上的分速度。解答：AB、小球下落的高度h=12gt2C、小球在水平方向上的速度不变，为6m/s。故C错误。D、小球到达P点的竖直速度vy＝gt＝8m/s。故D正确。故选：BD。点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。【解题思路点拨】做平抛运动的物体，水平方向的速度是恒定的，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，满足vy＝gt。6．牛顿第二定律与向心力结合解决问题【知识点的认识】圆周运动的过程符合牛顿第二定律，表达式Fn＝man＝mω2r＝mv2r=【命题方向】我国著名体操运动员童飞，首次在单杠项目中完成了“单臂大回环”：用一只手抓住单杠，以单杠为轴做竖直面上的圆周运动．假设童飞的质量为55kg，为完成这一动作，童飞在通过最低点时的向心加速度至少是4g，那么在完成“单臂大回环”的过程中，童飞的单臂至少要能够承受多大的力．分析：运动员在最低点时处于超重状态，由单杠对人拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．解答：运动员在最低点时处于超重状态，设运动员手臂的拉力为F，由牛顿第二定律可得：F心＝ma心则得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飞的单臂至少要能够承受2750N的力．点评：解答本题的关键是分析向心力的来源，建立模型，运用牛顿第二定律求解．【解题思路点拨】圆周运动中的动力学问题分析（1）向心力的确定①确定圆周运动的轨道所在的平面及圆心的位置．②分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力，该力就是向心力．（2）向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解决圆周运动问题步骤①审清题意，确定研究对象；②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程．7．探究加速度与力、质量之间的关系【知识点的认识】一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．验证牛顿第二定律．3．掌握利用图象处理数据的方法．二、实验原理探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量﹣﹣小车的质量m不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量m，讨论加速度a与m的关系．三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．四、实验步骤（一）测质量1．用天平测出小车和砝码的总质量M，小盘和砝码的总质量m，把测量结果记录下来．（二）仪器安装及平衡摩擦力2．按下图把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态．这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小车的质量不变4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量m′记录下来，重复步骤4．在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量m″，再重复步骤4．6．重复步骤5三次，得到三条纸带．7．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量各个计数点到O计数点间的距离，算出与每条纸带对应的小车加速度的值．8．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度与作用力成正比．（四）保持小盘和砝码的质量不变9．保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上面的实验，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．如果这些点是在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．五、注意事项1．平衡摩擦力：就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车施加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验条件：每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．3．操作顺序：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．六、误差分析1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力（实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力），存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．3．平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样（比如要挂好纸带、接通打点计时器），匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等．【命题方向】题型一：对原理的理解和误差的分析a、b、c、d四位同学做《验证牛顿第二定律》的实验，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图a、b、c、d四个图线，其中图a、b、c是a﹣F图线，图d是a-1M图线，则以下说法中正确的是A．a和b较好地把握了实验条件M＞＞mB．c和d则没有把握好实验条件M＞＞mC．a同学长木板的倾角太大，而b同学长木板倾角太小D．a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．解：A、在a﹣F图中，当M＞＞m时，a与F成线性关系，由图示图象可知，a、b较好地把握了实验条件：M远远大于m，故A正确；B、随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象c和d没有把握好实验条件M远大于m，故B错误；C、由图a所示图象可知，图象在F轴上有截距，说明实验没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a的倾角太小，由图b所示图象可知，图象在a轴上有截距，说明平衡摩擦力过度，木板倾角太大，故C错误；D、由图c所示图象可知，图象过原点，c同学恰好平衡摩擦力，图象a、b