226．(重庆市万州二中2010届高三下学期3月月考试题)(1)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．

1由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm，由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=　　　 cm．该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt₁，遮光条通过光电门2的时间Δt₂，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁=　　　　 ，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂ =　　　 ，则滑块的加速度的表达式a=　　　　　　 ．(以上表达式均用字母表示)

2某同学用质量为100g滑动块做实验，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，细绳质量可忽略，则下列曲线何者最适合描述滑块加速度随着吊挂砝码个数的变化　　　　 ．

.

答案.(1)①0.52 v₁ v a0②D　　

高频考点四十九 牛顿运动定律相关计算题

225．(泉州市2010届高三3月质量检查(理综))利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器、米尺、天平(含砝码)、钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．

(1)用天平测出小车的质量为m₀；

(2)让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，用计时器记下所用的时间为t₀；

(3)用米尺测出A₁与A₂之间的距离为S；

则：小车的加速度大小a＝　　▲　．

(4)用米尺测出A₁相对于A₂的高度为h₀；

则：小车所受的合外力大小F＝　　▲　　　．

(5)在小车中加钩码，用天平测出此时小车与　　　 钩码的总质量，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A₁相对于A₂的高度h，测出小车从A₁静止开始下滑到斜面底端A₂所需的时间t；

问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：　 ▲　 ．

(6)多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的、h、t的值．

以 ▲ 为纵坐标、▲ 为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点．如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．

答案．(8分)(3) (4)(或)(5)使各次测量m和h的乘积(或m与t²的比值)不变 　(6)t²m(或　)　 　

224．(2010年潍坊市高考模拟考试)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

(1)实验过程中，电火花计时器应接在　 ▲　 (选填“直流”或“交流”)电源上．调整定滑轮高度，使　 ▲　 ．

(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=　 ▲　 ．

(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．则木块加速度大小a=　 ▲　 m/s²(保留两位有效数字)．

答案．(8分)(1)交流(1分)　 细线与长木板平行(1分，答“细线水平”同样给分)　　　 (2) (3)1.3　

223．(吉林省吉林市普通中学2010届高三下学期期中教学质量检测试题) 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过Gl、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引砝码的质量为m。回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其它仪器的情况下，如何判定调节是否到位?答：　　　　 ．

(2)若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是　　 ．

A．m1=5 g　　 　　 B．0m2=15 g　　 　 C．m3=40g　 　　　 　D．m4=400 g

(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：　　 (用△t1、△t2、D、S表示)

答案：(1)取下牵引砝码，M放在任意位置都能静止；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字记时器记录每一个光电门的光束被挡的时间都相等。(2)(D)　　　

(3)　　　　

252．(湖北省襄樊市2010届高三3月调研统一测试物理试题))

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DIS测小车的加速度。用钩码所受的重力作为___________，

(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

答案．(1)小车的总质量　 小车所受外力(2)①在质量不变的条件下和实验误差允许的范围内，加速度与外力成正比)　

222．(河南省普通高中毕业班2010届高三教学质量调研考试试题) 某校科技小组在伽利略斜面实验思想的启发下，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑时是否做匀变速直线运动。

(1)实验时，让滑块从不同高度沿斜面由静止下滑，并同时打开水龙头的阀门，使水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。

(2)下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V为相应过程中量筒中收集的水量。分析表中数据，根据___________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

(3)本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于__________等。(写出一项即可)．

答案：(1)时间(2)在实验误差允许的范围内，是一常数

   (3)斜面摩擦不均匀、水量测量不准确、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等都可以

221．((河南省长葛市第三实验高中2010届高考调研试题(1)))(注意：在试题卷上作答无效。)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，重复多次，打出多条纸带。

a．该同学在某条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差△v²(注：△v²＝v²－v₀²)，填入下表：

若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N。

b．若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_______________，实验操作中改进的措施是_______________。

答案：．(10分)0.25N　　 小车滑行时所受摩擦阻力较大

使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力

220．(山东省枣庄市2010届高三第一次模拟考试物理试题)如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=1.2m，此时连接物块A的细绳与竖直杆的夹角为37，物块A恰能保持静止．现在物块B的下端挂一个小物块Q，物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处．不计摩擦和空气阻力，、，重力加速度g取10m/s²．求：(1)物块A到达C处时的加速度大小；(2)物块B的质量； (3)物块Q的质量．

答案：(15分)

(1)当A物块到达C处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡(1分)，竖直方向只受重力作用(1分)，所以A物块的加速度a=g=10m/s² (2分)

(2)设B物块的质量为M，绳子拉力为T；根据平衡条件：

T= mg 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)

T =Mg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)

联立解得M=0.5kg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

(3)设Q物块的质量为m，根据系统机械能守恒得：

mgh=(M+m)gh　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3分)

h=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)　

　h=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

解之得： m=0.3kg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

高频考点四十八　 牛顿运动定律实验

219．(2010年潍坊市高考模拟考试)如图所示，一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为v₀，球静止时绳与水平方向夹角为α．某时刻绳突然断裂，氢气球飞走．已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv(k为已知的常数)．则

(1)氢气球受到的浮力为多大？

(2)绳断裂瞬间，氢气球加速度为多大？

(3)一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动，其水平方向上的速度与风速v₀相等，求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化，重力加速度为g)．

答案：(15分)解：(1)气球静止时受力如图，设细绳的拉力为T，由平衡条件得

　　　　　　　　　　　 (2分)

　　　　　　　　　　　　　　　 (2分)

解得　 　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　　　　　　　　　 (1分)

(2)细绳断裂瞬间，气球所受合力大小为T，则加速度大小为

　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

解得 　　　　　　　　　　　　　 (2分)

(3)设气球匀速运动时，相对空气竖直向上速度v_y，则有

　　 　　　　　　　　　　　　　　 (2分)

　 　解得　 　　　　　　　　　　　　 (1分)

气球相对地面速度大小　 　　　　　 (2分)

解得　 　　　　　　　　　　　　　　　 (1分)

247．(重庆市万州二中2010届高三下学期3月月考试题)右图是用来探究 “互成角度的两个力的合成”的实验装置图，本实验采用的科学方法是(B )

(A)理想实验法　　　 (B)等效替代法　　

(C)控制变量法　　　 (D)极限法

高频考点四十七　 物体的平衡