資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
高考物理考前沖刺押題預(yù)測 力學(xué)實(shí)驗(yàn)
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 豐臺(tái)區(qū)期末）實(shí)驗(yàn)小組利用力的傳感器測定鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用鞋帶拉住鞋，鞋放置在粗糙的長木板上。水平向左拉長木板，傳感器記錄的F﹣t圖像如圖所示。已知鞋的重力為4.20N。下列說法正確的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)中必須讓長木板保持勻速運(yùn)動(dòng)
B．圖中曲線可以反映長木板所受拉力隨時(shí)間的變化
C．鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.40
D．鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.30
2．（2024秋 鼓樓區(qū)校級(jí)期末）如圖是用相同質(zhì)量小球探究向心力的大小F與角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖（左右塔輪三層半徑比分別為1：2、1：1和2：1，長槽與短槽半徑比為2：1）。下列說法中正確的是（　　）
A．轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢不會(huì)影響露出標(biāo)尺的多少
B．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，改變轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢可以探究向心力大小和角速度的關(guān)系
C．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究線速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系
D．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究角速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系
3．（2024秋 南京期末）某同學(xué)在用如圖甲所示的裝置完成“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”時(shí)，在白紙上留下了代表四個(gè)力的4根有向線段，如圖乙所示，則與彈性繩OA共線的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
4．（2024秋 鹽城期末）如圖所示是用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，測量多組擺長L和周期T，通過T2﹣L圖像即能夠測出g。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)中的下列四個(gè)說法中正確的是（　　）
A．在擺球放手的同時(shí)要啟動(dòng)停表進(jìn)行計(jì)時(shí)
B．為便于觀測，單擺擺動(dòng)時(shí)的最大擺角越大越好
C．測量擺長時(shí)未計(jì)入小球半徑，會(huì)導(dǎo)致測量值偏小
D．單擺擺動(dòng)時(shí)應(yīng)保持?jǐn)[線在同一豎直平面內(nèi)
5．（2024秋 無錫期末）在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中不正確的是（　　）
A．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且適當(dāng)長一些
B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
C．釋放擺球，應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置開始計(jì)時(shí)
D．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺角較大
6．（2024秋 揚(yáng)州期末）在“用單擺測量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)中，制作單擺的最佳方案是（　　）
A．10cm長的細(xì)線和直徑2cm的鋼球
B．10cm長的細(xì)線和直徑4cm的乒乓球
C．1m長的細(xì)線和直徑2cm的鋼球
D．1m長的細(xì)線和直徑4cm的乒乓球
7．（2024秋 南京期末）某同學(xué)用單擺測重力加速度大小，在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（　　）
A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球到最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)
B．實(shí)驗(yàn)中選用密度較大的小鋼球作為擺球，測得的重力加速度值誤差較小
C．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為
D．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏小
8．（2024秋 石景山區(qū)期末）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的軌跡是否準(zhǔn)確可以有這樣一種方法：以曲線上一點(diǎn)為起點(diǎn)，畫三段連續(xù)等長的水平線段，再在該水平線等間距處對應(yīng)作三條豎直線與曲線交于三點(diǎn)，相應(yīng)得到三段沿豎直方向的線段，其長分別為y1、y2、y3，如圖所示。若軌跡準(zhǔn)確，則（　　）
A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1
C． D．y2＝y(tǒng)3﹣y1
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 寧波期末）在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法與思想。以下說法正確的是（　　）
A．用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法應(yīng)用了理想模型的思想
B．利用速度—時(shí)間圖像的面積得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)用了微元的思想
C．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了理想實(shí)驗(yàn)法
D．在“探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系”時(shí)用了等效替代法
（多選）10．（2024秋 黃浦區(qū)校級(jí)期末）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要（　　）
A．斜槽盡量光滑
B．小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放
C．將斜槽的末端切線調(diào)成水平
D．將斜槽末端槽口的位置O，作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)
（多選）11．（2024秋 濱海新區(qū)期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”，多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)描繪出彈簧彈力F與彈簧長度L的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．本實(shí)驗(yàn)說明彈簧彈力與彈簧長度成正比
B．彈簧的原長為10cm
C．彈簧的勁度系數(shù)為50N/m
D．彈簧下端懸掛的鉤碼越多越好
（多選）12．（2024秋 南開區(qū)校級(jí)期末）在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（　　）
A．在使用彈簧秤時(shí)，使彈簧秤與木板平面平行
B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．每次拉伸橡皮筋時(shí)，只要使橡皮筋伸長量相同即可
D．描點(diǎn)確定拉力方向時(shí)，兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能大一些
三．填空題（共4小題）
13．（2024秋 順義區(qū)期末）某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，選出了如圖所示的一條紙帶（每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），紙帶下方的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，計(jì)算打下C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vC＝ 　 　m/s，該小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝ 　 　m/s2。
14．（2024秋 順義區(qū)期末）某同學(xué)采用控制變量的方法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，需要保持小車 　 　（選填“質(zhì)量”或“所受作用力”）不變。他正確操作實(shí)驗(yàn)和處理數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的圖像。由圖像可知，小車的加速度a與小車所受作用力F成 　 　（選填“正比”或“反比”）。
15．（2024秋 黃浦區(qū)校級(jí)期末）如圖，某小組同學(xué)為了研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，某次實(shí)驗(yàn)記錄了O、A、B三點(diǎn)，圖中每一小格長度為L，則可判斷O點(diǎn) 　 　拋出點(diǎn)位置（選填“是”或“不是”）；小球經(jīng)過A點(diǎn)的速度vA為 　 　。（已知重力加速度大小為g）
16．（2023秋 城中區(qū)校級(jí)期末）圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中砝碼和小桶的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz。某小組同學(xué)保持木塊質(zhì)量M不變，探究加速度a與合力F的關(guān)系。某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖乙所示，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則木塊的加速度a＝ 　 　m/s2。但該組同學(xué)由于疏忽沒有平衡摩擦力f（帶滑輪的長木板水平），得到a﹣F圖象如圖丙所示。則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ 　 　，圖象后段出現(xiàn)彎曲的原因是 　 　。（g＝10m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留2位小數(shù)）
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 江蘇期末）如圖所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門，配有數(shù)字計(jì)時(shí)器，滑塊上固定寬度為d的遮光條。一根不可伸長的輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，兩端分別與滑塊和鉤碼相連接，滑塊和滑輪間的輕繩與導(dǎo)軌平行。現(xiàn)將滑塊從靜止釋放，測得遮光條先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1和t2，兩光電門間的距離為L（L d）。求：
（1）滑塊的加速度大小a；
（2）輕繩中的拉力大小F（用滑塊與遮光條的總質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、重力加速度g表示）。
18．（2024秋 楊浦區(qū)校級(jí)期末）游樂圈中有一些圓周運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，比如過山車、快樂飛機(jī)。這些游戲項(xiàng)目，可以讓人們體驗(yàn)到刺激、挑戰(zhàn)、快樂和放松，是一種非常受歡迎的娛樂方式。
（1）如圖1所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，重力加速度大小為g。乘客在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力 　 　。
A.等于mg
B.小于mg
C.大于mg
（2）如圖2甲所示，游樂場有一種叫作“快樂飛機(jī)“的游樂項(xiàng)目，模型如圖2乙所示，已知模型飛機(jī)質(zhì)量為m，固定在長為L的旋臂上，旋臂與豎直方向夾角為θ，當(dāng)模型飛機(jī)以角速度ω繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)空氣阻力，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力方向 　 　（選填：A。一定與旋臂垂直，B.可能與懸臂不垂直）；若僅夾角θ增大，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力 　 　（選填：A.變大，B.變小，C.不變）。
（3）模型飛機(jī)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的大小與半徑、角速度質(zhì)量都有關(guān)，我們可用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，該實(shí)驗(yàn)的研究方法是 　 　法。為了探究向心力大小和角速度的關(guān)系，我們處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出F﹣ω2圖像，而不是F﹣ω圖像，這樣做的理由是：　 　。
19．（2024秋 徐州期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置探究斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，使水流從A點(diǎn)射出，調(diào)節(jié)水流射出時(shí)與水平方向的夾角θ和速度大小，在帶有方格的豎直放置的平板上，得到圖中所示的水流軌跡。已知方格每格邊長為L，重力加速度為g。
（1）求水流從射出至最高點(diǎn)的時(shí)間。
（2）求θ的正切值。
（3）若保持水流射出時(shí)的速度大小不變，將θ調(diào)整為45°，求水流到達(dá)與A點(diǎn)等高位置時(shí)的水平位移大小。
20．（2024秋 靜安區(qū)校級(jí)期末）物理學(xué)是基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)可以讓物理現(xiàn)象集中、突出的呈現(xiàn)在同學(xué)們的面前，通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程也提升了我們的科學(xué)探究能力。我們在本學(xué)期的學(xué)習(xí)中就完成了一系列實(shí)驗(yàn)，包括：在“用DIS探究加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖（a）所示。
（1）如圖（a）所示，是“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。
①小車上安裝的是位移傳感器的 　 　部分（選填“接收器”或“發(fā)射器”）。通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的 　 　（填“斜率”或“縱坐標(biāo)軸截距”或“橫坐標(biāo)軸截距”）得到小車的加速度。
②實(shí)驗(yàn)中，多次改變 　 　的總質(zhì)量，獲得多組小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的數(shù)據(jù)。某同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)繪出的圖像如圖（b）所示，圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)檢查分析，是由于小車與軌道間存在摩擦所致，則該小車與軌道間的摩擦力大小為 　 　N，在檢查分析前，還能推測出的誤差可能為 　 　。
③實(shí)驗(yàn)中小車在拉力作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。請判斷鉤碼受到的合力方向，并進(jìn)一步判斷小車受到的拉力是否等于砝碼的重力 　 　。
A．砝碼受到合力向上，拉力大于砝碼重力
B．砝碼受到合力向上，拉力小于砝碼重力
C．砝碼受到合力向下，拉力大于砝碼重力
D．砝碼受到合力向下，拉力小于砝碼重力
④另外4位同學(xué)均得到一條幾乎通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。現(xiàn)將這4位同學(xué)的a﹣F圖像畫在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)，得到如圖（c）所示的4條圖線，這4位同學(xué)記錄的小車總質(zhì)量分別為：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由圖（c）及4位同學(xué)記錄的小車總質(zhì)量，推斷出小車加速度與小車總質(zhì)量的定性關(guān)系是：　 　。
（2）①我們還通過實(shí)驗(yàn)對平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，平拋運(yùn)動(dòng)是 　 　。
A．變加速曲線運(yùn)動(dòng)
B．勻加速曲線運(yùn)動(dòng)
C．所受合外力為變力
D．加速度垂直速度方向
②“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，我們可以用頻閃照片記錄小球運(yùn)動(dòng)位置。如圖（d）所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照片的一部分，圖中背景格的邊長為5.0cm。通過計(jì)算分析，可求得物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為 　 　m/s，B點(diǎn)的速度大小為 　 　m/s。（g取10m/s2）
③在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求。將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：　 　。
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次釋放小球的位置必須不同
C．每次必須由靜止釋放小球
D．用鉛筆記錄小球位置時(shí)，每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
④某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖（e）所示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，則：（g取10m/s2）；
ⅰ.小球平拋的初速度v＝ 　 　m/s，vB＝ 　 　m/s。
ⅱ.小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x＝ 　 　cm，y＝ 　 　cm。
高考物理考前沖刺押題預(yù)測 力學(xué)實(shí)驗(yàn)
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 豐臺(tái)區(qū)期末）實(shí)驗(yàn)小組利用力的傳感器測定鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用鞋帶拉住鞋，鞋放置在粗糙的長木板上。水平向左拉長木板，傳感器記錄的F﹣t圖像如圖所示。已知鞋的重力為4.20N。下列說法正確的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)中必須讓長木板保持勻速運(yùn)動(dòng)
B．圖中曲線可以反映長木板所受拉力隨時(shí)間的變化
C．鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.40
D．鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.30
【考點(diǎn)】探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素．
【專題】定量思想；推理法；摩擦力專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】以鞋為研究對象，鞋靜止。由圖乙可知，開始鞋帶拉力F從0增大，一直與木板給的靜摩擦力平衡，一直到峰值1.7N左右；之后鞋與長木板相對滑動(dòng)，鞋受動(dòng)摩擦力和鞋帶拉力平衡，由圖乙知?jiǎng)幽Σ亮Υ笮?.2N左右。
【解答】解：A、本實(shí)驗(yàn)原理是通過受力平衡研究摩擦力的變化，因此只需要保證鞋靜止即可，不需要長木板保持勻速，故A錯(cuò)誤；
B、圖線反映的是鞋右端鞋帶的拉力隨時(shí)間的變化曲線，也可以表示鞋所受摩擦力隨時(shí)間的變化曲線，實(shí)驗(yàn)只需保持鞋靜止即可，長木板的拉力可以一直增大，故圖像不能反映長木板的拉力隨時(shí)間的變化，故B錯(cuò)誤。
CD、由圖可知最大靜摩擦力約為1.7N，滑動(dòng)摩擦力約為1.2N，已知鞋的重力為4.20N，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f＝μFN＝μmg可知，鞋與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ約為0.30，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評】題選擇研究對象很重要，要注意傳感器表示哪個(gè)力，知道最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的求法。
2．（2024秋 鼓樓區(qū)校級(jí)期末）如圖是用相同質(zhì)量小球探究向心力的大小F與角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖（左右塔輪三層半徑比分別為1：2、1：1和2：1，長槽與短槽半徑比為2：1）。下列說法中正確的是（　　）
A．轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢不會(huì)影響露出標(biāo)尺的多少
B．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，改變轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢可以探究向心力大小和角速度的關(guān)系
C．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究線速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系
D．把皮帶套在左右兩邊塔輪的不同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究角速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系
【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問題．
【專題】信息給予題；定量思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】根據(jù)控制變量法結(jié)合向心力的不同表達(dá)式，利用變速塔輪的工作原理進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A.標(biāo)尺上露出的格數(shù)顯示了向心力的大小，根據(jù)向心力公式F＝mrω2可知，轉(zhuǎn)速越大，角速度越大，向心力越大，露出的標(biāo)尺格數(shù)越多，因此轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢會(huì)影響露出標(biāo)尺的多少，故A錯(cuò)誤；
B.塔輪之間是通過皮帶傳動(dòng)，把皮帶套在左右兩邊塔輪的不相同半徑圓盤上，根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系可知，改變轉(zhuǎn)動(dòng)手柄的快慢可以探究向心力大小和角速度的關(guān)系，故B正確；
C.把皮帶套在左右兩邊塔輪的相同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究角線速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；
D.把皮帶套在左右兩邊塔輪的同半徑圓盤上，若將兩小球同時(shí)分別放在長槽和短槽內(nèi)，可以探究角速度一定時(shí)向心力大小和半徑的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評】考查向心力的不同表達(dá)式，領(lǐng)會(huì)控制變量法的物理思想，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
3．（2024秋 南京期末）某同學(xué)在用如圖甲所示的裝置完成“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”時(shí)，在白紙上留下了代表四個(gè)力的4根有向線段，如圖乙所示，則與彈性繩OA共線的是（　　）
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【考點(diǎn)】探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律．
【專題】定性思想；等效替代法；平行四邊形法則圖解法專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】B
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作分析判斷理論值與實(shí)際值的區(qū)別。
【解答】解：根據(jù)題圖作圖，如圖
圖中F3是分力F1、F4根據(jù)平行四邊形定則作出的理論值，F(xiàn)2為實(shí)際值，由于實(shí)驗(yàn)有誤差F2與彈性繩OA共線，F(xiàn)3與彈性繩OA不共線，故ACD錯(cuò)誤，B正確；
故選：B。
【點(diǎn)評】本題考查了探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)的正確操作，掌握理論值與實(shí)際值的區(qū)別。
4．（2024秋 鹽城期末）如圖所示是用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，測量多組擺長L和周期T，通過T2﹣L圖像即能夠測出g。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)中的下列四個(gè)說法中正確的是（　　）
A．在擺球放手的同時(shí)要啟動(dòng)停表進(jìn)行計(jì)時(shí)
B．為便于觀測，單擺擺動(dòng)時(shí)的最大擺角越大越好
C．測量擺長時(shí)未計(jì)入小球半徑，會(huì)導(dǎo)致測量值偏小
D．單擺擺動(dòng)時(shí)應(yīng)保持?jǐn)[線在同一豎直平面內(nèi)
【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度．
【專題】定量思想；推理法；單擺問題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】D
【分析】從擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)停表進(jìn)行計(jì)時(shí)；單擺的擺角擺角不能超過5°；根據(jù)單擺的周期公式得到圖線的函數(shù)表達(dá)式，從斜率上分析；根據(jù)單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析D。
【解答】解：A．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，因?yàn)閿[球在最低點(diǎn)速率最大，所以從擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)停表進(jìn)行計(jì)時(shí)，這樣時(shí)間誤差最小，故A錯(cuò)誤；
B．為便于觀測，單擺擺動(dòng)時(shí)的最大擺角適當(dāng)大點(diǎn)好，若擺角超過5°，小球不再做單擺運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C．設(shè)小球的擺長為L，小球半徑為r，根據(jù)單擺周期公式有T＝2
整理得T2L
圖象斜率為k
測量擺長時(shí)未計(jì)入小球半徑有T＝2
整理得T2Lr
圖象斜率為k'k
可知測量擺長時(shí)未計(jì)入小球半徑，T2﹣L圖象斜率不變，測量值不變，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，單擺擺動(dòng)時(shí)應(yīng)保持?jǐn)[線在同一豎直平面內(nèi)，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評】要知道單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件以及單擺的周期公式，能根據(jù)圖像斜率分析。
5．（2024秋 無錫期末）在用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中不正確的是（　　）
A．?dāng)[線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且適當(dāng)長一些
B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
C．釋放擺球，應(yīng)從擺球經(jīng)過平衡位置開始計(jì)時(shí)
D．為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時(shí)拉開擺球，使擺角較大
【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度．
【專題】定性思想；推理法；單擺問題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】D
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范分析判斷。
【解答】解：A．實(shí)驗(yàn)中擺線的質(zhì)量不計(jì)，并要測量長度，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，擺線要選擇細(xì)些的，則質(zhì)量較小；伸縮性小些的，在擺動(dòng)過程中細(xì)線的長度變化小，并且適當(dāng)長一些，便于擺動(dòng)時(shí)時(shí)間的測量，故A正確；
B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些，這樣忽略擺線的質(zhì)量相對影響較小；體積小些的，可減小空氣阻力，故B正確；
C．為了方便記錄時(shí)間，應(yīng)從小球擺到平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，故C正確；
D．單擺的周期與擺角無關(guān)，且要求擺球的擺角要小于5°，只有在單擺擺角很小的條件下振動(dòng)為簡諧振動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；
故選：D。
【點(diǎn)評】掌握實(shí)驗(yàn)原理及器材選擇是解題的關(guān)鍵，需知道單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
6．（2024秋 揚(yáng)州期末）在“用單擺測量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)中，制作單擺的最佳方案是（　　）
A．10cm長的細(xì)線和直徑2cm的鋼球
B．10cm長的細(xì)線和直徑4cm的乒乓球
C．1m長的細(xì)線和直徑2cm的鋼球
D．1m長的細(xì)線和直徑4cm的乒乓球
【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度．
【專題】定性思想；推理法；單擺問題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】C
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇適合的器材。
【解答】解：為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用長約1m的不可伸長細(xì)繩，為減小空氣阻力的影響應(yīng)選擇質(zhì)量大而體積小的球做擺球，即用直徑2cm的鋼球，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評】本題考查利用單擺測定重力加速度，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的選擇。
7．（2024秋 南京期末）某同學(xué)用單擺測重力加速度大小，在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（　　）
A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球到最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)
B．實(shí)驗(yàn)中選用密度較大的小鋼球作為擺球，測得的重力加速度值誤差較小
C．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為
D．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏小
【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度．
【專題】定量思想；推理法；單擺問題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】單擺在小擺角情況下的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)；根據(jù)單擺周期公式結(jié)合減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法進(jìn)行分析。
【解答】解：A、單擺在小擺角情況下的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺的最大擺角應(yīng)小于5°，故A錯(cuò)誤；
B、為減小實(shí)驗(yàn)誤差因，應(yīng)選擇密度較大的擺球，故B正確；
C、一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，擺球通過最低點(diǎn)2次，所以測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為T，故C錯(cuò)誤；
D、由單擺的周期公式：T＝2π可得：g，用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，擺長偏大，則代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，然后從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)選擇有利于減小誤差的器材，判斷誤差情況。
8．（2024秋 石景山區(qū)期末）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的軌跡是否準(zhǔn)確可以有這樣一種方法：以曲線上一點(diǎn)為起點(diǎn)，畫三段連續(xù)等長的水平線段，再在該水平線等間距處對應(yīng)作三條豎直線與曲線交于三點(diǎn)，相應(yīng)得到三段沿豎直方向的線段，其長分別為y1、y2、y3，如圖所示。若軌跡準(zhǔn)確，則（　　）
A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1
C． D．y2＝y(tǒng)3﹣y1
【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．
【專題】定量思想；推理法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．
【答案】A
【分析】研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，把運(yùn)動(dòng)分解到水平和豎直方向研究，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)即可求解。
【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這三段水平位移相等，所以時(shí)間相等，在豎直方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是個(gè)定值，
則有：（y2﹣y1）﹣y1＝（y3﹣y2）﹣（y2﹣y1）
解得：y3＝3y2﹣3y1
故A正確，BCD錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的步驟以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 寧波期末）在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法與思想。以下說法正確的是（　　）
A．用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法應(yīng)用了理想模型的思想
B．利用速度—時(shí)間圖像的面積得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)用了微元的思想
C．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了理想實(shí)驗(yàn)法
D．在“探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系”時(shí)用了等效替代法
【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系；理想化模型法；等效替代法；微小量放大法．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】ABC
【分析】根據(jù)理想模型法、微元法、理想實(shí)驗(yàn)法和控制變量法等思維方法結(jié)合對應(yīng)的實(shí)例進(jìn)行分析解答。
【解答】解：A．用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法應(yīng)用了理想模型的思想，故A正確；
B．利用速度—時(shí)間圖像的面積得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)用了微元的思想，故B正確；
C．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了理想實(shí)驗(yàn)法，故C正確；
D．在“探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系”時(shí)用了控制變量法，故D錯(cuò)誤。
故選：ABC。
【點(diǎn)評】考查理想模型法、微元法、理想實(shí)驗(yàn)法和控制變量法等思維方法，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
（多選）10．（2024秋 黃浦區(qū)校級(jí)期末）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要（　　）
A．斜槽盡量光滑
B．小球每次應(yīng)從斜槽上同一高度釋放
C．將斜槽的末端切線調(diào)成水平
D．將斜槽末端槽口的位置O，作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)
【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．
【專題】定性思想；推理法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】BC
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，斜面是否有摩擦對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。
【解答】解：ABC．無論斜槽是否光滑，只要讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下，保證使小球水平拋出時(shí)具有相同的初速度即可，斜槽末端的切線保持水平，是為了保證小球拋出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，從而減小誤差，故A錯(cuò)誤，BC正確；
D．應(yīng)將小球球心的位置作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；
故選：BC。
【點(diǎn)評】本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)應(yīng)用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可完成分析。
（多選）11．（2024秋 濱海新區(qū)期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”，多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)描繪出彈簧彈力F與彈簧長度L的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．本實(shí)驗(yàn)說明彈簧彈力與彈簧長度成正比
B．彈簧的原長為10cm
C．彈簧的勁度系數(shù)為50N/m
D．彈簧下端懸掛的鉤碼越多越好
【考點(diǎn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；彈力的存在及方向的判定專題；推理論證能力．
【答案】BC
【分析】彈簧彈力與彈簧的形變量成正比；根據(jù)圖像可得彈簧的原長以及彈簧的勁度系數(shù)；對彈簧的拉力不能超過彈簧的彈性限度。
【解答】解：A、本實(shí)驗(yàn)說明彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)圖像可知彈簧的原長為10cm，故B正確；
C、F﹣l圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，即彈簧的勁度系數(shù)為k，故C正確；
D、彈簧下端懸掛的鉤碼不能超過彈簧的彈性限度，所以不是懸掛的越多越好，故D錯(cuò)誤。
故選：BC。
【點(diǎn)評】掌握胡克定律是解題的基礎(chǔ)，知道對彈簧的拉力不能超過彈簧的彈性限度。
（多選）12．（2024秋 南開區(qū)校級(jí)期末）在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（　　）
A．在使用彈簧秤時(shí)，使彈簧秤與木板平面平行
B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．每次拉伸橡皮筋時(shí)，只要使橡皮筋伸長量相同即可
D．描點(diǎn)確定拉力方向時(shí)，兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能大一些
【考點(diǎn)】探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律．
【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定性思想；實(shí)驗(yàn)分析法；平行四邊形法則圖解法專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證力的平行四邊形定則，研究合力與分力的關(guān)系，而合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)采用作合力與分力圖示的方法來驗(yàn)證，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和方法來選擇。
【解答】解：A、本實(shí)驗(yàn)是通過在白紙上作力的圖示來驗(yàn)證平行四邊定則，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)分力的大小不一定相同，故合力不一定在其角平分線上，故B錯(cuò)誤；
C、為保證拉力的作用效果相同，每一次拉伸橡皮筋時(shí)橡皮筋的結(jié)點(diǎn)應(yīng)到達(dá)同一位置，不能只是確保橡皮筋伸長量相同，故C錯(cuò)誤；
D、描點(diǎn)確定拉力方向時(shí)，兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能大一些，以減小測量拉力方向時(shí)的誤差，故D正確。
故選：AD。
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵是知道“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。
三．填空題（共4小題）
13．（2024秋 順義區(qū)期末）某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，選出了如圖所示的一條紙帶（每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來），紙帶下方的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，計(jì)算打下C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vC＝ 　0.76　m/s，該小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝ 　2.0　m/s2。
【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．
【專題】定量思想；推理法；直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題；推理論證能力．
【答案】0.76，2.0。
【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度和平均速度關(guān)系結(jié)合逐差法求解加速度公式代入數(shù)據(jù)求解。
【解答】解：相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T＝0.02s×5＝0.1s，打下C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC，代入數(shù)據(jù)解得vC＝0.76m/s，根據(jù)逐差法求解加速度公式a，代入數(shù)據(jù)解得a＝2.0m/s2。
故答案為：0.76，2.0。
【點(diǎn)評】考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度和平均速度關(guān)系結(jié)合逐差法求解加速度公式，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確解答。
14．（2024秋 順義區(qū)期末）某同學(xué)采用控制變量的方法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，需要保持小車 　質(zhì)量　（選填“質(zhì)量”或“所受作用力”）不變。他正確操作實(shí)驗(yàn)和處理數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的圖像。由圖像可知，小車的加速度a與小車所受作用力F成 　正比　（選填“正比”或“反比”）。
【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．
【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】質(zhì)量，正比。
【分析】在影響加速度大小的因素有物體質(zhì)量、物體所受的合外力，本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，據(jù)此分析作答；根據(jù)圖像特征分析作答。
【解答】解：在影響加速度大小的因素有物體質(zhì)量、物體所受的合外力，探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，采用了控制變量法，需要保持小車質(zhì)量不變；由圖像可知為一條傾斜直線，則小車的加速度a與它所受所用力F成正比。
故答案為：質(zhì)量，正比。
【點(diǎn)評】該題考查實(shí)驗(yàn)原理的理解以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，基礎(chǔ)題。
15．（2024秋 黃浦區(qū)校級(jí)期末）如圖，某小組同學(xué)為了研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，某次實(shí)驗(yàn)記錄了O、A、B三點(diǎn)，圖中每一小格長度為L，則可判斷O點(diǎn) 　不是　拋出點(diǎn)位置（選填“是”或“不是”）；小球經(jīng)過A點(diǎn)的速度vA為 　　。（已知重力加速度大小為g）
【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．
【專題】定量思想；推理法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】不是；
【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析O是否為拋出點(diǎn)，應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出初速度，應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出A點(diǎn)豎直方向的速度，從而計(jì)算A點(diǎn)的速度。
【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，若O為拋出點(diǎn)，則相鄰兩點(diǎn)豎直距離的比為1：3，由圖可知，故O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)；
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：豎直方向：2L﹣L＝gT2，水平方向：2L＝v0T
聯(lián)立解得v0＝2L
由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度得A的豎直速度vAy
解得vAy
則小球經(jīng)過A點(diǎn)的速度vA
解得vA
故答案為：不是；
【點(diǎn)評】本題考查探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理。
16．（2023秋 城中區(qū)校級(jí)期末）圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中砝碼和小桶的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz。某小組同學(xué)保持木塊質(zhì)量M不變，探究加速度a與合力F的關(guān)系。某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖乙所示，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則木塊的加速度a＝ 　0.42　m/s2。但該組同學(xué)由于疏忽沒有平衡摩擦力f（帶滑輪的長木板水平），得到a﹣F圖象如圖丙所示。則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ 　0.10　，圖象后段出現(xiàn)彎曲的原因是 　隨著m的增大，不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m M　。（g＝10m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留2位小數(shù)）
【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】0.42，0.10，隨著m的增大，不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m M。
【分析】根據(jù)逐差法公式求解加速度，結(jié)合牛頓第二定律以及圖像的截距的物理意義，砝碼桶和砝碼重力充當(dāng)合外力的條件進(jìn)行分析判斷。
【解答】解：相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.02s×5＝0.1s，根據(jù)逐差法求解加速度公式a，代入數(shù)據(jù)解得a＝0.42m/s2；對木塊，根據(jù)牛頓第二定律有
F﹣μMg＝Ma，得a F﹣μg，根據(jù)a﹣F圖像的縱軸截距的物理意義有b＝﹣1m/s2＝﹣μg，得μ＝0.10，圖像的后段出現(xiàn)彎曲的原因是隨著m的增大，不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m M。
故答案為：0.42，0.10，隨著m的增大，不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m M。
【點(diǎn)評】考查逐差法公式求解加速度，結(jié)合牛頓第二定律以及圖像的截距的物理意義，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 江蘇期末）如圖所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門，配有數(shù)字計(jì)時(shí)器，滑塊上固定寬度為d的遮光條。一根不可伸長的輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，兩端分別與滑塊和鉤碼相連接，滑塊和滑輪間的輕繩與導(dǎo)軌平行。現(xiàn)將滑塊從靜止釋放，測得遮光條先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1和t2，兩光電門間的距離為L（L d）。求：
（1）滑塊的加速度大小a；
（2）輕繩中的拉力大小F（用滑塊與遮光條的總質(zhì)量M、鉤碼質(zhì)量m、重力加速度g表示）。
【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】（1）滑塊的加速度大小為；
（2）輕繩中的拉力大小為。
【分析】（1）對滑塊根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出加速度的大小；
（2）分別對滑塊和懸掛物，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立等式解答。
【解答】解：（1）對滑塊，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：2aL
其中v2，v1
解得a
（2）根據(jù)牛頓第二定律有
F＝Ma
mg﹣F＝ma
解得
F
答：（1）滑塊的加速度大小為；
（2）輕繩中的拉力大小為。
【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓第二定律的相關(guān)應(yīng)用，熟悉物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律即可完成分析。
18．（2024秋 楊浦區(qū)校級(jí)期末）游樂圈中有一些圓周運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，比如過山車、快樂飛機(jī)。這些游戲項(xiàng)目，可以讓人們體驗(yàn)到刺激、挑戰(zhàn)、快樂和放松，是一種非常受歡迎的娛樂方式。
（1）如圖1所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，重力加速度大小為g。乘客在最低點(diǎn)時(shí)對座位的壓力 　C　。
A.等于mg
B.小于mg
C.大于mg
（2）如圖2甲所示，游樂場有一種叫作“快樂飛機(jī)“的游樂項(xiàng)目，模型如圖2乙所示，已知模型飛機(jī)質(zhì)量為m，固定在長為L的旋臂上，旋臂與豎直方向夾角為θ，當(dāng)模型飛機(jī)以角速度ω繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)空氣阻力，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力方向 　B　（選填：A。一定與旋臂垂直，B.可能與懸臂不垂直）；若僅夾角θ增大，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力 　A　（選填：A.變大，B.變小，C.不變）。
（3）模型飛機(jī)做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的大小與半徑、角速度質(zhì)量都有關(guān)，我們可用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，該實(shí)驗(yàn)的研究方法是 　控制變量　法。為了探究向心力大小和角速度的關(guān)系，我們處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出F﹣ω2圖像，而不是F﹣ω圖像，這樣做的理由是：　作F﹣ω2的圖像可描出一條近似直線的圖形，便于計(jì)算并得出結(jié)論；而若作F﹣ω圖像，則是一條曲線，較難得出結(jié)論　。
【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問題；牛頓第三定律的理解與應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)．
【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．
【答案】（1）C；（2）B，A；（3）控制變量，作F﹣ω2的圖像可描出一條近似直線的圖形，便于計(jì)算并得出結(jié)論；而若作F﹣ω圖像，則是一條曲線，較難得出結(jié)論。
【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律進(jìn)行列式分析判斷；
（2）根據(jù)受力分析結(jié)合向心力的大小變化情況進(jìn)行分析解答；
（3）根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析解答，結(jié)合向心力相應(yīng)的表達(dá)式，圖像的直線和曲線性質(zhì)進(jìn)行解答。
【解答】解：（1）乘客在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣mg＝ma，結(jié)合牛頓第三定律可知對座位的壓力為F壓＝F＝mg+ma＞mg，故C正確，AB錯(cuò)誤。
故選：C。
（2）模型飛機(jī)以角速度ω繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力與重力的合力提供向心力，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力方向可能與懸臂不垂直。故B正確，A錯(cuò)誤。故選：B；根據(jù)牛頓第二定律有，解得，若僅夾角θ增大，則旋臂對模型飛機(jī)的作用力變大。故A正確，BC錯(cuò)誤。
故選：A。
（3）該實(shí)驗(yàn)的研究方法是控制變量法；根據(jù)向心力公式F＝mω2r，可知F與ω2成正比，與ω不成正比，故作F﹣ω2的圖像可描出一條近似直線的圖形，便于計(jì)算并得出結(jié)論；而若作F﹣ω圖像，則是一條曲線，較難得出結(jié)論。
故答案為：（1）C；（2）B，A；（3）控制變量，作F﹣ω2的圖像可描出一條近似直線的圖形，便于計(jì)算并得出結(jié)論；而若作F﹣ω圖像，則是一條曲線，較難得出結(jié)論。
【點(diǎn)評】考查圓周運(yùn)動(dòng)向心力和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，圖像的認(rèn)識(shí)和理解，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
19．（2024秋 徐州期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置探究斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，使水流從A點(diǎn)射出，調(diào)節(jié)水流射出時(shí)與水平方向的夾角θ和速度大小，在帶有方格的豎直放置的平板上，得到圖中所示的水流軌跡。已知方格每格邊長為L，重力加速度為g。
（1）求水流從射出至最高點(diǎn)的時(shí)間。
（2）求θ的正切值。
（3）若保持水流射出時(shí)的速度大小不變，將θ調(diào)整為45°，求水流到達(dá)與A點(diǎn)等高位置時(shí)的水平位移大小。
【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．
【專題】計(jì)算題；信息給予題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；分析綜合能力．
【答案】（1）水流從射出至最高點(diǎn)的時(shí)間為；
（2）θ的正切值為2；
（3）水流到達(dá)與A點(diǎn)等高位置時(shí)的水平位移大小為22.5L。
【分析】（1）斜拋運(yùn)動(dòng)的上升過程可以看作平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解作答；
（2）根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解作答；
（3）根據(jù)上述（2），結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解斜拋運(yùn)動(dòng)的初速度；根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解水平位移。
【解答】解：（1）斜拋運(yùn)動(dòng)的上升過程可以看作平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律
水流從射出至最高點(diǎn)的時(shí)間
（2）斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則9L＝vtcosθ
豎直方向
θ的正切值
代入數(shù)據(jù)解得tanθ＝2
（3）根據(jù)上述（2）tanθ＝2
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)sin2θ+cos2θ＝1
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（vsinθ）2＝2g×9L＝18gL
解得
保持水流射出時(shí)的速度大小不變，將θ調(diào)整為45°，水流運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
水平位移
聯(lián)立解得x＝22.5L。
答：（1）水流從射出至最高點(diǎn)的時(shí)間為；
（2）θ的正切值為2；
（3）水流到達(dá)與A點(diǎn)等高位置時(shí)的水平位移大小為22.5L。
【點(diǎn)評】本題考查了斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知道斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，掌握斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是解題的關(guān)鍵。
20．（2024秋 靜安區(qū)校級(jí)期末）物理學(xué)是基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)可以讓物理現(xiàn)象集中、突出的呈現(xiàn)在同學(xué)們的面前，通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程也提升了我們的科學(xué)探究能力。我們在本學(xué)期的學(xué)習(xí)中就完成了一系列實(shí)驗(yàn)，包括：在“用DIS探究加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖（a）所示。
（1）如圖（a）所示，是“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。
①小車上安裝的是位移傳感器的 　發(fā)射器　部分（選填“接收器”或“發(fā)射器”）。通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的 　斜率　（填“斜率”或“縱坐標(biāo)軸截距”或“橫坐標(biāo)軸截距”）得到小車的加速度。
②實(shí)驗(yàn)中，多次改變 　鉤碼　的總質(zhì)量，獲得多組小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的數(shù)據(jù)。某同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)繪出的圖像如圖（b）所示，圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)檢查分析，是由于小車與軌道間存在摩擦所致，則該小車與軌道間的摩擦力大小為 　0.5　N，在檢查分析前，還能推測出的誤差可能為 　軌道傾斜，右端偏高　。
③實(shí)驗(yàn)中小車在拉力作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。請判斷鉤碼受到的合力方向，并進(jìn)一步判斷小車受到的拉力是否等于砝碼的重力 　D　。
A．砝碼受到合力向上，拉力大于砝碼重力
B．砝碼受到合力向上，拉力小于砝碼重力
C．砝碼受到合力向下，拉力大于砝碼重力
D．砝碼受到合力向下，拉力小于砝碼重力
④另外4位同學(xué)均得到一條幾乎通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。現(xiàn)將這4位同學(xué)的a﹣F圖像畫在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)，得到如圖（c）所示的4條圖線，這4位同學(xué)記錄的小車總質(zhì)量分別為：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由圖（c）及4位同學(xué)記錄的小車總質(zhì)量，推斷出小車加速度與小車總質(zhì)量的定性關(guān)系是：　拉力大小相等時(shí)，小車總質(zhì)量越大，加速度越小　。
（2）①我們還通過實(shí)驗(yàn)對平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，平拋運(yùn)動(dòng)是 　B　。
A．變加速曲線運(yùn)動(dòng)
B．勻加速曲線運(yùn)動(dòng)
C．所受合外力為變力
D．加速度垂直速度方向
②“探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，我們可以用頻閃照片記錄小球運(yùn)動(dòng)位置。如圖（d）所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照片的一部分，圖中背景格的邊長為5.0cm。通過計(jì)算分析，可求得物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為 　1.5　m/s，B點(diǎn)的速度大小為 　2.5　m/s。（g取10m/s2）
③在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求。將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：　ACE　。
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次釋放小球的位置必須不同
C．每次必須由靜止釋放小球
D．用鉛筆記錄小球位置時(shí)，每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
④某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖（e）所示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，則：（g取10m/s2）；
ⅰ.小球平拋的初速度v＝ 　2　m/s，vB＝ 　2.5　m/s。
ⅱ.小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x＝ 　﹣10　cm，y＝ 　﹣1.25　cm。
【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．
【專題】定量思想；推理法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】（1）發(fā)射器；斜率；鉤碼；0.5；軌道傾斜，右端偏高；D；拉力大小相等時(shí)，小車總質(zhì)量越大，加速度越小； （2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25
【分析】（1）按照傳感器的使用方法，確定接收部分與發(fā)射部分的安裝；根據(jù)牛頓第二定律和圖象的橫、縱截距來求小車的質(zhì)量和動(dòng)摩擦因數(shù)，再求出小車受到的摩擦力；根據(jù)a﹣F圖象的特點(diǎn)結(jié)合牛頓第二定律求解；
（2）斜槽的末端必須水平，目的是保證小球的初速度水平；根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，從而得出周期；根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)位移公式計(jì)算拋出點(diǎn)坐標(biāo)。
【解答】（1）①小車上安裝的是位移傳感器的發(fā)射器部分；通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的斜率得到小車的加速度。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中，多次改變鉤碼的總質(zhì)量，獲得多組小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的數(shù)據(jù)
根據(jù)牛頓第二定律有F﹣f＝ma
解得a
根據(jù)圖像中（0.5，0）坐標(biāo)點(diǎn)，代入解得
f＝0.5N
由于F≠0時(shí)，a＝0，可知誤差可能為軌道傾斜，右端偏高。
③實(shí)驗(yàn)中小車在拉力作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，則鉤碼受到的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律有
mg﹣T＝ma
可知拉力小于砝碼重力，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
④由圖可知，拉力大小相等時(shí)，小車總質(zhì)量越大，加速度越小。
（2）①平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度恒定不變，是勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
②豎直方向根據(jù)逐差法可知Δy＝5L﹣3L＝gT2
則T＝0.1s
根據(jù)v0
解得v0＝1.5m/s
B點(diǎn)豎直方向的速度為vBy0.01m/s＝2m/s
則B點(diǎn)的速度大小為vB
解得vB＝2.5m/s
③A．為保證初速度水平，則需通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故A正確；
B．為保證初速度相同，每次由靜止釋放小球，釋放小球的位置必須相同，故B錯(cuò)誤，C正確；
D．用鉛筆記錄小球位置時(shí)，無需等距離下降，故D錯(cuò)誤；
E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，避免摩擦產(chǎn)生影響，故E正確；
F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線連接各點(diǎn)，故F錯(cuò)誤；
故選：ACE。
④i豎直方向根據(jù)逐差法可知Δy＝gT2
則Ts＝0.1s
根據(jù)vm/s＝2m/s
B點(diǎn)豎直方向的速度為vBym/s＝1.5m/s
則B點(diǎn)的速度大小為vB
解得vB＝2.5m/s
ii初始點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間為vBy＝gt
解得t＝0.15s
水平位移為x'＝vt＝2×0.15m＝30cm
豎直位移為y'
解得y'＝11.25cm
則初始點(diǎn)的坐標(biāo)為x'O＝xB﹣x'＝20cm﹣30cm＝﹣10cm
y'O＝y(tǒng)B﹣y'＝10cm﹣11.25cm＝﹣1.25cm
故答案為：（1）發(fā)射器；斜率；鉤碼；0.5；軌道傾斜，右端偏高；D；拉力大小相等時(shí)，小車總質(zhì)量越大，加速度越小； （2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25
【點(diǎn)評】對于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，只有掌握好了基本知識(shí)和基本方法才能順利解決實(shí)驗(yàn)題目，所以要重視基本知識(shí)和基本方法的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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