牛顿运动定律及其应用（考点清单）解析版-人教版高一物理上学期期末复习

专题03牛顿运动定律及其应用

一考点清单■

清单01牛顿第一定律

知识点1理想实验的魅力

i.亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能；没有力的作用，物体就要

.即力是维持物体的原因.（运动，静止，运动）

2.伽利略的观点.

（1）理想实验：让小球沿第一个斜面从静止状态开始向下运动，然后冲上第二个斜面，如果没有摩

擦，小球上升的高度与释放时的高度.减小第二个斜面的倾角，小球滚动的距离.（相同，

增大）

科学推论：当将第二个斜面放平时，小球将会.（永远运动下去）

（2）结论：力不是物体运动的原因.（维持）

3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到的作用，它将继续以沿同一直

线运动，既不停下来也不偏离原来的方向.（力，同一速度）

知识点2牛顿第一定律

一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的力这种状

态.牛顿第一定律又叫.（匀速直线运动，静止，迫使它改变，惯性定律）

知识点3惯性与质量

1.惯性：物体保持原来状态或状态的性质.（匀速直线运动，静止）

2.惯性的量度：是物体惯性大小的唯一量度.（质量）

清单02牛顿第二定律

知识点4牛顿第二定律

1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成比，跟它的质量成比，加速度的方

向跟作用力的方向.（正，反，相同）

2.表达式.

（1）表达式：F=,式中k是比例系数，F指的是物体所受的.（kma,合力）

（2）国际单位制中：F=.（ma）

知识点5力的单位

1.比例系数k的意义.

（l）在F=kma中，k的选取有一定的.（任意性）

1

（2）在国际单位制中卜=,牛顿第二定律的数学表达式为,式中F、m、a的单位分

另IJ为、、.（LF=ma,N,kg,m/s2）

2.国际单位：力的单位是,简称,符号.（牛顿，牛，N）

3.1N的定义:将使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力规定为1N,即1N=.（1

kg•m/s2）

清单03牛顿第三定律

知识点1作用力和反作用力

1.力是物体对的作用，一个力一定存在受力物体和.（物体，实力物体）

2.力的作用总是的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.作用力和反作用

力总是,同时存在的.（相互，相互依存）

知识点2牛顿第三定律

1.实验探究：如图，两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示

数是的.改变拉力，弹簧测力计的示数也随之改变，但两个弹簧测力计的示数总是,

这说明作用力和反作用力大小,方向.（相等，相等，相等，相反）

B4

oizcn寸g]J543210

OC^||川卜1所丽田川|V^<|HH|HH|加碗HWH|ZJO<^^

IOiZrn寸15432iOr、

2.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小,方向，作用在

.（相等，相反，同一直线上）

清单04力学单位制

国际单位制中的七个基本物理量和相应的基本单位

物理量名称物理量符号单位名称单位符号

长度1米m

质量m千克（公斤）kg

时间t秒s

电流I安［培］A

热力学温度T开［尔文］K

发光强度/,(Tv)坎［德拉］cd

物质的量m(v)摩［尔］mol

2

五、超重与失重

清单05超重和失重

1.判断超重和失重现象的三个角度

(1)从受力的角度判断：当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重

力时处于失重状态；等于零时处于完全失重状态。

(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态；具有向下的加速度时处于失重状

态；向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。

(3)从速度变化角度判断：物体向上加速或向下减速时，超重；物体向下加速或向上减速时，失重。

2.对超重和失重问题的三点提醒

(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于加速度的方向。

(2)并非物体在竖直方向上运动时，才会出现超重或失重现象。只要加速度具有竖直向上的分量，物体

就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。

(3)发生超重或者失重时，物体的实际重力并没有发生变化，变化的只是物体的视重。

清单06动力学两类问题

1.解决动力学两类问题的两个关键点

(1)把握“两个分析”“一个桥梁”

两广|过程分析一逐一分析不同过程的运动特

个点，找出相邻过程的联系点

分

析

|受力分析逐过程分析物体的受力，注

意摩擦力、弹力可能变化

--由运动求

加

一受力情况

个运用运动学公式和牛顿第

依

桥二定律时特别注意有关矢

度

梁量的正负问题

.f由受力求

运动情况

(2)找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂,

可画位置示意图确定位移之间的联系。

2.两类动力学问题的解题步骤

3

明确研究对象卜根据问题需要和解题方便，选择某个物体

或几个物体构成的系统为研究对象

受力分析和画好受力示意图、情景示意图，明确物体

运动过程分析的运动性质和运动过程

:0'

选取正方向通常以加速度的方向为正方向或以加速度

或建立坐标系方向为某一坐标的正方向

「随二力~~1若物体只受两个力作用，通常用合成法;若

〔确定n力电尸受3个或3个以上的力，一般用正交分解法

nFF

------丫------,根据牛顿第二定律尸6=ma或卜5%

列方程求解pIF=ma

--------------'列方程求解，必要时对结果进行讨论yy

清单07传送带问题

4

(1)水平传送带又分为两种情况：物体的初速度与传送带速度同向(含物体初速度为0)或反向。

(2)在匀速运动的水平传送带上，只要物体和传送带不共速，物体就会在滑动摩擦力的作用下，朝着和传

送带共速的方向变速，直到共速，滑动摩擦力消失，与传送带一起匀速运动，或由于传送带不是足够长,

在匀加速或匀减速过程中始终没达到共速。

(3)计算物体与传送带间的相对路程要分两种情况:

①若二者同向，则As=|s传一s物|；

②若二者反向，则As=|s传|+|s物|。

3.倾斜传送带模型两种常见情景

4.倾斜传送带问题分析

(1)物体沿倾角为。的传送带传送时，可以分为两类：物体由底端向上运动，或者由顶端向下运动。解

5

决倾斜传送带问题时要特别注意mgsin〃与"mgcos。的大小和方向的关系，进一步判断物体所受合力与速

度方向的关系，确定物体运动情况。当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突

变。

(2)痕迹问题：共速前，龙传>x物，痕迹物，共速后，x#>x痕迹Ax2=f传，总痕迹取二者

中大的那一段。

清单08板块问题

运动状态板块速度不相等板块速度相等瞬间板块共速运动

处理方法隔离法假设法整体法

假设两物体间无相对滑动，先用整

对滑块和木板进行隔体法算出一起运动的加速度，再用

将滑块和木板看成一个

离分析，弄清每个物体隔离法算出其中一个物体“所需

具体步骤整体，对整体进行受力分

的受体情况与运动过要”的摩擦力鼻；比较B与最大静

析和运动过程分析

程摩擦力Ffm的关系，若则

发生相对滑动

①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变

临界条件②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑

块滑离木板的临界条件

相关知识运动学公式、牛顿运动定律等

实验突破

实验：探究加速度与力、质量的关系

一、实验目的.

1.学会用控制变量法探究物理规律.

2.探究加速度与力、质量的关系.

3.掌握利用图像处理数据的方法.

二、实验思路.

采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之

间的关系.

三、实验器材.

6

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、重物、夹子、细绳、交流电源、

导线、天平(带有一套祛码)、刻度尺

四、实验步骤.

1.测质量：用天平测量小盘的质量mo和小车的质量Mo.

2.安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳).

3.平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂小盘和祛码的情况

下，能沿木板做匀速直线运动(纸带上相邻点的间距相等).

4.测a与F.

(1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和祛码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，

打出一条纸带，纸带记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘和祛码的总

重力mig.

(2)保持小车的质量不变，改变小盘中祛码的质量，重复步骤(1),多做几次实验，并记录好相应纸带的编

号及所挂小盘和祛码的总重力m2g,m3g…

5.测a与M.

(1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加祛码，接通电源后放开小车，用纸带记录小车的运动情况；

取下纸带，并在纸带上标上号码及小车和祛码的总质量Mi.

(2)继续在小车上增加祛码，重复步骤(1),多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和祛

码的总质量M2，M3-

6.用公式&=。/或。=空，根据纸带上的计数点，求得小车的加速度a,将得到的数据填入相应表格中，

T1

以便进行数据验证.

五、数据处理.

L把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中.

实验次序12345

作用力产/N

加速度a/(ms-2)

7

以a为纵坐标、F为横坐标，根据数据作a-F图像，用直线拟合测量点，找出规律，分析a与F的关

以。为纵坐标，分别以“和工为横坐标，根据数据作a-M图像和a-上图像，分析。与M的关系.

3.实验结论.

(1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比.

⑵在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比.

六、误差分析.

1.系统误差：本实验用小盘和祛码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于

小盘和祛码的总重力.小盘和祛码的总质量越接近于小车的质量，误差越大；反之，小盘和祛码的总质

量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小.因此，要求小盘和祛码的总质量远小于小车的质量，是

为了减小因实验原理不完善而引起的误差.

2.偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格

与木板平行以及作图不准确都会引起误差.

七、注意事项.

1.平衡摩擦力时不要挂重物.整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和祛码的质量还是

改变小车和祛码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.

2.实验中必须使小车和祛码的总质量远大于小盘和祛码的总质量.

3.改变拉力或小车质量后，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.

4.作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两

侧.

8

即时练习

1.如图所示，正在行驶的火车车厢内，有一人相对车厢由静止释放一小球，则小球（）

A.不可能落在/处

B.不可能落在3处

C.不可能落在C处

D.落在何处取决于车厢的运动情况

【答案】D

【详解】惯性是物体的一种特性，是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。在做匀速直线运

动的车厢上，由于具有惯性，小球要保持原来的运动状态，即匀速直线运动状态，所以小球落下的位置

在8点；若汽车做匀加速运动，则落在N点，若汽车做匀减速运动，则落在。点，所以落在/8C点都

有可能。

故选D。

2.伽利略对"自由落体运动"和"运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学

研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（）

A.图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球的运动不需要力来维持

B.图a中在倾角较小的斜面上进行实验，可"冲淡"重力，使时间测量更容易

C.图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去

D.图b的实验为"理想斜面实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

【答案】B

【详解】AB.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利

略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，

无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来"冲淡"重力的作用效果,

而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利

略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；

9

C.图b中斜面倾角减小到零时，由于摩擦力的存在，小球最终会停止运动，故c错误；

D.伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误。

故选Bo

3.如图所示，一光滑的球装在一密闭的盒子里，球刚好与盒子的各壁相接触，现将盒子竖直向上抛出，最

后回到抛出点，若空气阻力大小与速率的平方成正比，则（）

A.在上升过程中，球对盒子上表面有向上的作用力

B.在上升过程中，球与盒子上下表面都无作用力

C.在下降过程中，球与盒子之间有作用力，且作用力在变小

D.从抛出到回到抛出点的过程中，球与盒子之间始终有作用力

【答案】A

【详解】AB.在上升过程中，对整体，根据牛顿第二定律

加总g+/=m总/

可得

_f

%=g+-----

对球，根据牛顿第二定律

mg+FX=m%

解得

方向竖直向下，根据牛顿第三定律，在上升过程中，球对盒子上表面有向上的作用力，故A正确，B错

误；

C.在下降过程中，对整体，根据牛顿第二定律

加总g-7=加总a?

可得

_/

=g---

加总

对球，根据牛顿第二定律

mg-F2=ma2

解得

10

在下降过程中，球的速度逐渐增大，空气阻力大小与速率的平方成正比，则空气阻力逐渐增大，球与盒

子之间有作用力，且作用力在变大，故c错误；

D.从抛出到回到抛出点的过程中，当球位于最高点时，球与盒子之间没有作用力，故D错误。

故选Ao

4.有一种娱乐项目，在小孩的腰间左右两侧系上弹性极好的橡皮绳，小孩可在橡皮绳的作用下在竖直方向

上下跳跃。如图所示，质量为小的小孩静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为〃陪，重力加速度为g,

若图中右侧橡皮绳突然断裂，则小孩在此瞬时（）

橡皮绳

A.没有加速度

B.加速度大小为g,沿断裂绳的原方向斜向下

c.加速度大小为且g,与未断裂绳的方向垂直斜向上

2

D.加速度大小为工，方向竖直向下

2

【答案】B

【详解】该儿童静止时受到重力和两根橡皮绳的拉力，处于平衡状态，合力为零，三个力中任意两个力

的合力与第三个力等值、反向、共线，右侧橡皮绳突然断裂，此瞬间，右侧橡皮条拉力变为零，而左侧

橡皮绳的拉力不变，重力也不变，故左侧橡皮绳拉力与重力的合力与右侧橡皮绳断开前的拉力方向相反、

大小相等，等于%g,故加速度“=g,方向沿原断裂绳的方向斜向下。

故选Bo

5.如图所示，物体a、b用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧将。和天花板相连，已知物体°、

b的质量相等，重力加速度为g。当在P点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是（）

11

//////

a

7

P

A.物体。的加速度大小为零

B.物体a的加速度大小小于g

C.物体6的加速度大小为零

D.物体b的加速度与物体a的加速度大小相等

【答案】D

【详解】AB.用整体法，对成整体受力分析，设成物体的质量为m,剪断细绳前，受到总重力和弹簧

的弹力而平衡，故

F弹=2mg

再对物体。受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力，剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳

的拉力减为零，故物体。受到的力的合力为

%=mg

方向向上，根据牛顿第二定律得。的加速度为

E

=—=g

m

方向向上，故AB错误；

CD.对物体b受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细绳后，重力不变，细绳的拉力减为零，故物体6

受到的力的合力为

&=mg

方向向下，根据牛顿第二定律得6的加速度为

方向向下，明显

ax=a2

则物体。的加速度与物体6的加速度大小相等，故C错误、D正确。

故选Do

6.燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈

底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、

尺寸不同的球面锅置于两款支架上，则锅的尺寸越大（）

A.a款每个支架齿受到的压力越大B.a款每个支架齿受到的压力越小

C.b款每个支架齿受到的压力越大D.b款每个支架齿受到的压力越小

【答案】B

【详解】AB.a款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图

锅处于平衡状态

mg=5&cos0

解得支架对球面锅的支持力

F=〃晦

N5cos0

由图知，锅的尺寸越大，8越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大,

球面锅对支架的压力越小。

故A错误，B正确；

CD.b款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图

锅处于平衡状态

mg=5瓜cos9

解得支架对球面锅的支持力

mg

5cos。

由图知，不论锅的尺寸大小，。不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的

尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。

13

故CD错误。

故选B„

7.如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（)

A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力

B.工人对绳的拉力大于绳对工人的拉力

C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变

D.重物缓慢拉起过程，人受到的支持力变小

【答案】D

【详解】A.对人受力分析有

mg

则有

氏+Fr=mg

可知工人受到的重力和支持力不是一对平衡力，故A错误;

B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故B错误;

CD.对滑轮做受力分析有

则有

2cos。

则随着重物缓慢拉起过程，。逐渐增大，则&逐渐增大，根据

FN+FT=mg

可知人受到的支持力变小，故D正确，C错误。

14

故选D„

8.如图甲为应用于地铁站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的

模型，紧绷的传送带以v=lm/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在/处，设行李与传送带之

2

间的动摩擦因数〃=0.5,A,3间的距离为2m,gmi0m/so假设无论传送带速度多大，乘客把行李放

到传送带的同时，都以与传送带相同的恒定速率运动到3处取行李，则（）

甲乙

A.乘客与行李同时到达2处

B.乘客提前0.2s到达3处

C.若将传送带的速率增至2m/s,行李将比乘客提前到达8处

D.若将传送带的速率增至2m/s,乘客与行李到达3处的时间差将增大

【答案】D

【详解】AB.行李在传送带上相对滑动时，对行李，由牛顿第二定律得

a==0.5xlOm/s2=5m/s2

行李在传送带上加速到与传送带速度相等需要的时间

V

£=—=0.2s

a

行李加速运动的位移

v

西=—tx=0.1m<Z=2m

行李匀速运动到B端需要的时间

L-再"以s=L9s

,2=

V1

行李到达3端需要的时间

t=tx+t2—(0.2+1.9)s=2.1s

乘客到达3端的时间

院客=：=2s

乘客比行李提前到达B处的时间

%/乘客=(2.1—2)s=0.1s

故AB错误;

15

CD.传送带速度增至M=2m/s时，行李在传送带上加速到与传送带速度相等需要的时间

£：=上=0.4s

a

行李加速运动的位移

，v，

匹=0.4m<L=2m

行李匀速运动到B端需要的时间

行李到达3端需要的时间

f=+1；=(0.4+0.8)s=1.2s

乘客到达8端的时间

乘客比行李提前到达B处的时间

乘客=(1.2—l)s=0.2s

传送带的速率增至2m/s时，乘客比行李提前到达B处，乘客与行李到达B处的时间差将增大，故C错

误，D正确。

故选D。

9.质量为止2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板,

如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的v-f图像如图乙所示，重

力加速度g取lOm/s?,下列说法正确的是()

图甲图乙

A.A与B上表面之间的动摩擦因数4=01

B.B与水平面间的动摩擦因数〃2=。2

C.A的质量加=6kg

D.A的质量加=4kg

【答案】C

【详解】A.由图像可知，A在0~ls内的加速度

16

Qi-h__=-2m/s2

对A由牛顿第二定律得

一〃［加g=max

解得

"i=0.2

B.由图像知，AB共速在l~3s内的加速度

2

a3=———=-lm/s

对AB由牛顿第二定律得

—（M+?M）g〃2=（M+m）a3

解得

〃2=0.1

选项B错误；

CD.由图像可知B在。。Is内的加速度

2

a2-———=2m/s

A

对B由牛顿第二定律得

fdxmg-外（M+m）g=Ma2

代入数据解得

m=6kg

选项C正确，D错误。

故选Co

10.某同学站在压力传感器上，先"下蹲"后"站起"过程中，压力传感器的示数尸随时间/的变化情况如图所

示，贝U（）

A."下蹲”过程，人的加速度方向一直向下

B."下蹲”过程，人的速度先增大后减小

17

C."站起”过程，该同学先失重后超重

D."站起”过程，传感器对人的支持力大于人对传感器的压力

【答案】B

【详解】A."下蹲”过程，人的加速度方向先向下后向上，故A错误；

B."下蹲”过程，人的速度先增大后减小，故B正确；

C."站起"过程，加速度先向上后向下，所以该同学先超重后失重，故C错误；

D.传感器对人的支持力与人对传感器的压力是作用力与反作用力，所以大小相等，故D错误；

故选Bo

11.图甲所示为某同学研究"在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图。

A•B•C•

乙

⑴下面列出了一些实验器材：打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和祛码、砂桶和砂、

刻度尺。除以上器材外，还需要的实验器材有（）

A.秒表B.天平（附祛码）C.低压交流电流D.低压直流电源

⑵实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力：请简要说明实验操作步

骤:;以及判断恰好补偿了上述阻力的实

验现象依据：=

⑶实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m

与小车和车上祛码的总质量M之间应满足的条件是,这样，在改变小车上祛码的质量时，

只要砂和砂桶质量不变，就可以变为小车所受拉力几乎不变。

⑷如图乙所示，4、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的间隔为7,/、8间的距离为刈、

B、C间的距离为整，则小车的加速度。=，已知7=0.10s,Xj=5.90cm,x2=6.46cm,则

a=m/s2（结果保留2位有效数字）。

⑸在做该实验时，另一位同学以小车的加速度的倒数!为纵轴，以上车和车上祛码的总质量M为横轴,

a

描绘出图像，假设实验中他已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，但加与并没满足本实

aM

18

验所需的条件；则从理论上分析，图丙中能够正确反映他所得到的工关系的示意图是（）

x一芭

(4)20.56(5)C

T-

【详解】（1）打点计时器需要连接低压交流电流；需要用天平测量小车的质量；通过打点计时器可以

知道纸带上计数点间的时间间隔，所以不需要秒表o

故选BC。

（2）⑴实验中，需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力，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.把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动

纸带沿木板做匀速直线运动;

⑵判断恰好补偿了上述阻力的实验现象依据是：纸带上相邻的点迹间距相等，则说明小车做匀速直线

运动，恰好补偿了阻力。

（3）以"为对象，根据牛顿第二定律可得

F=Ma

以％为对象，根据牛顿第二定律可得

mg-F=ma

联立可得

M1

F=--------m2=-------m2

M+m1+_m

77

可知为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量加与小车

和车上祛码的总质量M之间应满足的条件是：myM。

（4）[1]根据

Ax=aT2

可得小车的加速度为

19

x-x

a—2l

T2

⑵代入数据可得

(6.46-5.90)x10-2

a—m/s2=0.56m/s2

O.l2

（5）实验中他已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，但加与“并没满足本实验所需的条件；以M

为对象，根据牛顿第二定律可得

F=Ma

以加为对象，根据牛顿第二定律可得

mg-F=ma

联立可得

amgg

故选Co

12.某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能

手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力的关系，实验装置原理图如图2所示。

5.0lllllllll

弹簧

4.0

3.0

手机

2.0

细绳

1.0

00.250.500.751.001.25

图1手机坐标轴图2实验装置原理图图4

(1)分别称量出小桶的质量加。和手机的质量〃0。

(2)开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装祛码。

(3)用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力大小为—（用题中所给字母表

示），根据图3软件截图读出此瞬间手机y轴上的加速度。的数值为—m/s20

（4）往小桶中增加祛码，重复步骤（3）,测得实验数据如下，g^lOm/s2：

实验次数123456

小桶和祛码的重力加（kg）0.02450.04450.06450.08450.10450.1245

手机加速度a（m/s2）1.762.583.394.204.98

上表中空白处的数据为（3）中所读数据。利用数据作出。-尸图像，在图4中描出第一组数据的点并

连线.,可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。

（5）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了

20

减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是—。

A.使用质量更大的祛码组B.将弹簧更换为不可伸长的细线

C.将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧D.让小桶和祛码的质量远远小于手机的质量

a/(m-s2)

【答案】mog0.95-0.99A

【详解】(3)田静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力为

F=(M0+m0)g

用手突然向上托起小桶时，弹簧的弹力不变，此瞬间手机受到的合外力为

Fx=F-Mog=mog

[2]根据图3软件截图读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值为

a=0.98m/s2

(4)⑶在图4中描出第一组数据的点，用平滑的直线将各点迹连接起来，应尽可能多的让点迹落在图

线上，不能落在图线上的点迹让其均匀的分布在图线的两侧，明显远离的点舍去，描点连线如图所示

(5)⑷A.使用质量更大的祛码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方

案可行，故A正确；

B.将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和祛码时，手机自身总是能达到平衡状态，因此

该方案不可行，故B错误；

C.将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧，弹簧越容易发生形变，则扰动将越大，因此该方案不可行，故

C错误；

D.让小桶和祛码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶

和祛码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将更困难，因此该方案不可行，故