必修一实验----2027届高中物理一轮复习常考题型合集习题专项训练含答案【通用版】

这是一份必修一实验----2027届高中物理一轮复习常考题型合集习题专项训练含答案【通用版】，共15页。试卷主要包含了如图所示，某同学用等内容，欢迎下载使用。
1．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器，电源频率为50Hz，下列说法正确的是__________；
A．甲为电磁式打点计时器，乙为电火花式打点计时器
B．甲使用电源为220V直流，乙使用4~6V直流
C．甲的打点间隔为0.02s，乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量，以上①②③三个物理量分别是__________
A．时间间隔、位移、平均速度
B．时间间隔、瞬时速度、位移
C．位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点计时器测量纸带的速度，基本步骤如下：
A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关
B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C．用手拖动纸带运动
D．接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是__________。（按顺序填写编号）
(4)如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的右端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是__________（选填“加速”或“减速”）。
(5)用刻度尺测得AB间长度为11.00cm，则可以计算出纸带的平均速度是__________。（计算结果保留两位有效数字）
2．如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”，完成下列相关内容：
(1)下列实验要求或操作，正确的有__________（填正确答案标号）
A．必须使用交流电源
B．钩码质量必须远小于小车质量
C．必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D．小车应靠近打点计时器释放
E．先接通电源，再释放小车
(2)图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点，则c点的读数为_____________cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则在打下c点时，小车的瞬时速度为___________m/s（计算结果保留3位有效数字）
3．(1)如图所示甲、乙两种打点计时器，其中_____是电火花计时器（选填“甲”或“乙”）。
(2)打点计时器使用_______电源（选填“交流”或“直流”）。
(3)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。图丙是打出的一段纸带，图中O、A、B、C、D为计数点，相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz。
图丙中相邻两个计数点之间的时间间隔t=______s。在打下B点时小车的瞬时速度vB=_______m/s（B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，计算结果保留3位有效数字）。
如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，从50Hz变成了60Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
4．某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
(1)选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为vBC=_________m/s。（保留两位有效数字）
(2)沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为_________s，请根据下图估算该同学的步幅为_________m。（保留两位有效数字）
5．某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器有两种：________________和________________，它们使用的都是________电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔______s打一个点。
(2)关于本实验，下列说法正确的是_________。
A．释放纸带的同时，接通电源
B．先接通电源打点，后释放纸带运动
C．先释放纸带运动，后接通电源打点
D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小
(3)要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是________。
(4)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为________s，如果测得C、D两点间距x4＝2.70cm，D、E两点间距x5＝2.90cm，则打D点时小车的速度vD＝________m/s(结果保留3位有效数字)。
②该同学分别算出其他各点的速度：vA＝0.220m/s，vB＝0.241m/s，vC＝0.258m/s，vE＝0.300m/s，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v－t图像_______。并说明小车速度变化的规律______________________________________________。
题型2 DIS测速度
6．如图所示，固定不动的小盒C能够发射和接收超声波信号，同时记录从发射到接收超声波的时间并输送到计算机。工作时，小盒C短时间内先后两次向运动的被测物体D发射超声波，超声波被被测物体D反射后又被小盒C接收，小盒C记录的第一次、第二次从发射到接收超声波的时间分别为，从第一次发射超声波到第二次发射超声波的时间间隔为。已知超声波在空气中传播的速度大小为。
（1）超声波第一次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离_______________，从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的时间_______________。
（2）从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的过程中，被测物体运动的平均速度大小_______________（结果均用题中字母表示）。
7．如图所示，某同学用（数字化实验系统）和斜面，设计了一个测物体瞬时速度的实验，实验中使用的挡光片形状均为，其凸起端的部分用于挡光。第一次实验时，该同学在小车上固定挡光片时，使挡光片的凸起端对齐车头。依次更换四个挡光片，将小车从斜面轨道上同一位置P由静止释放，获得了4组实验数据如下表所示。第二次实验时，他将挡光片左右倒置，使挡光片的凸起端对齐车尾，仍将小车从斜面轨道上同一位置P由静止释放，又得到了4组实验数据（本题未给出）。
(1)分析上面表格中的数据，可知：四个挡光片中，最宽的挡光片的宽度_______m（结果保留到小数点后第三位）；表中与小车车头到达光电门时的瞬时速度最接近的是_________m/s。
(2)第二次实验时，他将挡光片左右倒置，使挡光片的凸起端对齐车尾，仍将小车从轨道上同一位置P由静止释放，得到的4组实验数据分别与第一次实验数据比较，每组数据中测量的通过光电门的时间都应该_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验的数据。
(3)在进行误差分析时，结合上面表格中的数据，该同学想到：第一问第二空的结果应该（选填“大于”、“小于”或“等于”）_________真实值。
题型3 光电门测速度
8．光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图1所示，S是光源，K是光接收器，当有不透明物体通过光电门时，物体会遮住光源，接收器K接收不到光信号，计时器便开始计时，当物体通过后，接收器K重新接收到光信号，计时结束，即可记录物体通过光电门所用的时间。如图2所示，某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度，小车上安装有遮光板，A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度v= ___。
(2)若已知遮光板宽度d=1cm，让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动，两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s，tB=0.004s，则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=____m/s，vB=____m/s。（结果均保留2位有效数字）
(3)由实验可知，小车沿斜面向下做_____（选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。
9．如图甲所示，利用遮光条和光电门能够较为精确的测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动，先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为 ，遮光条宽度d=2cm，遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔t=2s。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为______m/s，滑块通过第2个光电门的速度大小为______m/s，若该过程是匀变速运动，滑块的加速度为______ m / s2； （以沿导轨向上为正方向）。
(2)采用以上方法测得的速度实际上是通过光电门的______（填“平均速度”或“瞬时速度”），为了提高实验的精度，可将遮光条______。
题型4 频闪照相测速度
10．“频闪照相”常用来研究物体的运动。如图是某小球运动时每隔0.1 s闪光一次的频闪照片，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置。由图可知小球从A位置运动到C位置通过的位移约是________ cm，此过程中小球运动的平均速度约是________ cm/s。
11．某学习小组在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验后，利用频闪照相研究小车从斜面上滑下的运动。如图甲所示，将小车从斜面上由静止释放，用频闪相机从小车运动的侧面进行拍照，已知频闪仪的频率为10Hz，得到如图乙所示的照片。根据照片测得线段，，，。
(1)根据以上信息，可求得小车运动到位置A处时的速度大小__________m/s，小车运动过程中的加速度大小__________（以上两个结果均保留两位小数）；
(2)根据以上数据可推知，小车在O点的速度__________（选填“为零”或“不为零”）。如果当时频闪仪的频率为12Hz，而做实验的同学们并不知道，那测得的加速度与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
题型5 雷达测速
12．（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第一个光电门速度大小为____________m/s和第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）
（2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是正确的措施是_________；
A．换用宽度更宽的遮光条
B．换用宽度更窄的遮光条
C．使滑块的释放点更靠近光电门
（3）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为____________m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变）
题型6 滴水法测速
13．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，用恒力拉着小车做匀加速直线运动。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，已知滴水计时器每隔0.5s滴下一滴小水滴，图（b）记录了桌面上连续5个水滴的位置。
(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)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。
14．小刘家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刘发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落（如图）。他为了测算水滴下落的平均速度和下落高度h的关系，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。
(1)小刘测得米，当数到时秒表的示数秒，则水滴下落的平均速度______；（保留2位有效数字）
(2)小刘为了进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样，计算得到一滴水滴下落的时间T。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据。
把这些数据分别标示在（甲）（乙）两个坐标系中，并作出相应的图像。其中（甲）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度v，（乙）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，它们的横坐标都是高度h。
根据图像直接写出与h的函数关系：______。
(3)以h为纵坐标、以______为横坐标作图，求出的图线斜率的大小即为当地重力加速度g的值。考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，得到的g测量值与真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）
训练二 测定匀变速直线运动的加速度
15．某同学用打点计时器研究匀变速运动，获得如图纸带，相邻计数点间有4个点未画出。已知打点周期0.02s。
(1)相邻计数点间的时间间隔_______s
(2)打C点时的瞬时速度vC=______m/s（结果保留两位有效数字）
(3)计算加速度为a=_____m/s2（结果保留两位有效数字）
16．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50 Hz，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/s2（保留2位有效数字）．
17．某同学利用如图 1 所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
（1）图1所示的计时器所用的电压为______（选填“交流 220 V”或“直流 220 V”）；
（2）该同学开始实验时，先释放小车再接通电源，该同学实验操作中不恰当的地方是______ ；
（3）该同学在实验中使用频率为 50 Hz的打点计时器，获得的纸带如图 2 所示，其中相邻两个计数点之间还有 4 个点没有画出，根据纸带可以求得打点计时器在打下 C 点时小车的速度为 ______m/s，小车的加速度大小为 ______m/s2（均保留两位有效数字）。
18．某同学用如图所示装置测量做直线运动的滑块的瞬时速度和加速度。
实验器材：气垫导轨、滑块、宽度为的遮光条、光电门（含数字计时器）、刻度尺。
回答下列问题：
（1）释放被压缩的弹簧，弹出滑块，数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，则滑块通过光电门1的速度为________。
（2）从刻度尺上读出光电门1、2间的距离为。
（3）气垫导轨上滑块的加速度________（用含、、、的式子表示）。
19．利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。
(1)注意事项如下：
a.电磁打点计时器使用50Hz低压________（填“直流”或“交流”）电源；
b.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上；
c.开始时应使重物靠近打点计时器并保持静止；
d.应先接通电源，再释放纸带。
(2)某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点，如图乙所示。测出相邻计数点间的距离分别为，，，，已知实验所用交流电的打点周期；
a.打点计时器打下C点时重物的瞬时速度为________m/s（结果保留3位有效数字）；
b.重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为a=________（用x1，x2，x3，x4和T表示）。代入数据，可得加速度a=________m/s2（结果保留3位有效数字）。
(3)若计时器实际频率为48Hz，则加速度的计算结果________（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。
20．某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为和，表中________cm，________。
（2）根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点_____。
（3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中________，________cm/s。（结果均保留3位有效数字）
（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小________，小车的加速度大小________。（结果用字母k、b表示）
21．某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：
（1）该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是______；
A．小塑料球
B．小木球
C．小钢球
D．小泡沫球
（2）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，测得图中部分墙的高度，手机曝光时间间隔为0.07s，则当地重力加速度g=______，小球到达位置4时的速度大小为______m/s；（结果保留3位有效数字）
（3）照片中位置1______（选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响，测出的重力加速度值比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。
训练三 探究弹簧弹力与形变量的关系
22．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，
(1)以下说法正确的是___________
A．弹簧被拉伸时，能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．通过多次实验，可得出弹力与弹簧长度成正比。
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则弹簧的原长L0=___________cm，劲度系数k=___________N/m。
23．某同学要测量手机的质量，从实验室中选择了如下器材：一根带有指针的轻弹簧、铁架台、刻度尺，若干个质量均为50g的钩码，组成如图甲所示的实验装置。
(1)实验装置中轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直放置，将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐，不挂钩码时，轻弹簧的指针所示的位置如图乙所示，则轻弹簧的原长为L0=_________cm。
(2)在轻弹簧的下面依次挂上1个、2个、3个……n个钩码，重复实验，记录每次挂上的钩码个数n及对应的弹簧的长度L，求出每次弹簧的伸长量x，作出n-x图像如图丙所示，重力加速度g取9.8m/s2，由此求得弹簧的劲度系数为k=__________N/m。
(3)取下所有钩码，挂上手机，测得弹簧的伸长量为5.60cm，则求得手机的质量m=__________kg。
24．某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持 状态。
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线，由此图线可得该弹簧的原长______cm，劲度系数______N/m。
（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度 cm。
25．为探究弹簧的弹力与形变量之间的关系，某同学用铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码、铅笔等器材，按照如下实验步骤完成实验：
a、如图甲，将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
b、记下弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上的读数；
c、逐一将钩码挂在弹簧的钩子上；
d、每添加一个钩码后，待弹簧静止，记录此时指针在毫米刻度尺上的读数；
e、取下钩码、弹簧和毫米刻度尺，整理仪器。
请完成下列问题：
(1)图乙为弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上所对应的读数，则______cm；
(2)关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法正确的是______（填标号）。
A．该实验前须先将弹簧水平放置测量其原长
B．在安装毫米刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
C．不挂钩码时的读数为弹簧的原长
D．每次添加钩码后，应保证钩码处于静止状态再读数
(3)图丙是两弹簧的图像，图像中的直线不过坐标原点的原因是：_________________，______________________（填“能”或“不能”）准确测出劲度系数。
(4)图丙中，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高，则用弹簧________。（选填“”或“”）制作的弹簧秤，灵敏度更高。
训练四 探究两个互成角度的力的合成规律
26．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的点，另一端系两个细绳套，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某位置，记为，然后撤去两个力，再用一个弹簧测力计把结点拉到位置，如图甲所示。
(1)某次实验中，一弹簧测力计的指针位置如图乙所示，读数为___________N。
(2)同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置点，这使用了___________的科学研究方法。
(3)某次实验作出力的平行四边形如图丙所示，在与两力中，方向一定沿方向是___________（填“F”或“”）。
(4)实验中与的夹角为，保持的方向不变、增大角的过程中，为保证结点位置不变，的大小将___________。
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
27．有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和，将绳子打一个结点，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力和，回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验可能完成的是___________（填标号）。
A．钩码的个数
B．钩码的个数
C．钩码的个数
D．钩码的个数
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是___________（填标号）。
A．标记结点的位置，并记录三段绳子的方向
B．量出三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为___________（填“甲”或“乙”）是正确的。
28．用弹簧和弹簧秤、做“探究求合力的方法”实验，每次实验均保持点位置不变：
(1)用图1所示的装置进行实验，下述说法中会使实验误差变大的操作有（ ）
A．弹簧OC换成橡皮绳
B．弹簧秤a、b与纸面平行
C．O与弹簧秤a之间的绳长度太短
(2)纠正错误操作后，在某次实验中，弹簧秤a的读数如图2中所示，则弹簧秤a的读数为________N。
(3)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤b与弹簧OC的夹角不变，现使弹簧秤a逆时针转动，则弹簧秤a的读数________（填“变大”“变小”或“不变”）。
29．如图甲所示，某实验小组在水平放置的方木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。实验的主要过程如下：
A．将橡皮筋的一端固定，两位同学合作，先用一个力F'将橡皮筋的端点拉到某一位置O，记录 F'的大小和方向，再同时用两个力 F1、F2将橡皮筋的端点拉到同一点O，同时记录F1和F2的大小和方向；
B．过O点，按同一标度作出力F1、F2和F'的图示；
C．以F1、F2这两个力为邻边作出平行四边形，其对角线为F1、F2的合力F。
回答下列问题：
(1)下列说法正确的是 。
A．F1、F2的夹角必须为120°
B．为了避免摩擦力的影响，要斜向上拉弹簧测力计
C．用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，需调整弹簧测力计的拉力大小与方向，直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合
D．平行四边形求和的方法适用于某些矢量的求和，速度的合成遵循这种求和方法，位移的合成不遵循这种方法
(2)实验小组做了一次实验，如图乙所示，图乙中每一正方形小格的边长代表0.6 N，在图乙中作出F1与 F2的合力，根据图像可知，F1与 F2的合力F的大小为____N（结果保留2位有效数字）；此时F'的示数如图丙所示，则F'的大小为____N。
(3)如图丁所示，某同学在实验中保持O点的位置不变，初始时，α+β>90°，现使α不变，β缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数FA、FB的变化情况，下列说法正确的是 。
A．FA减小，FB减小 B．FA增大，FB增大
C．FA减小，FB先减小后增大 D．FA增大，FB先减小后增大
30．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在板上的点，如图甲所示，在橡皮条另一端栓上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套，先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
(1)判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是________。
A．的大小等于与的大小之和
B．使橡皮条的长度相同
C．使橡皮条上的结点到达同一位置
(2)实验中需要标记或者记录的信息有________。
A．橡皮条的原长B．橡皮条拉长后结点的位置
C．力的大小和方向D．力、夹角的大小
(3)在该探究实验中，老师先用两个成一定角度的弹簧测力计拉悬挂的橡皮条，使橡皮条由点伸长到点（如图乙所示），现保持橡皮条伸长后的位置点不动，使弹簧测力计的拉力的方向不变，将另一个弹簧测力计的拉力的方向由水平方向顺时针转过，该过程中和将________.
A．保持不变，先减小后增大
B．逐渐减小，先减小后增大
C．逐渐增大，先增大后减小
D．保持不变，先增大后减小
31．1.如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：
（1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；
（2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合；
（3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数__________N；
（4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力______________；
②由作图结果可得重物的重力为___________N（结果保留一位小数）。
32．某同学用图（a）所示的实验装置探究两个互成角度的力的合成规律，量角器竖直固定，0刻度线水平。三根细绳结于点，其中一根细绳悬挂重物，另外两根细绳与弹簧测力计挂钩相连，互成角度同时拉两测力计，使结点与量角器的中心点始终在同一位置。
(1)某次测量时测力计的示数如图（b）所示，读数为___________（结果保留1位小数）。
(2)关于该实验，下列说法正确的是___________。
A．连接测力计的细绳之间夹角越大越好 B．实验前必须对测力计进行校准和调零
C．实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行
(3)初始时，与两测力计相连的细绳所成夹角如图（a）所示，保持夹角不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计水平，在此过程中，测力计的示数___________。
A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
训练五 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
题型1 原始经典实验
33．用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。
A．使小车质量远小于槽码质量
B．调整垫块位置以补偿阻力
C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带
D．释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。
A．
B．
C．
D．
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。
34．实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验。
(1)实验过程相关要求正确的是_____。（填正确选项标号）
A．实验时，先释放小车再接通电源
B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量
C．补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点
D．交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔
(2)某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点、、、、等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小_____；打下点点时小车速度大小____。（结果均保留两位有效数字）
(3)根据实验数据，作出、图像如图所示，实验中未补偿阻力的是_____，实验中未满足的是_____。（均填正确选项标号）
35．小李同学用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力之间关系”的实验，图中的拉力传感器随时可以将小车所受细绳的拉力显示在与之连接的平板电脑上并进行记录，其中小车的质量为，沙和沙桶的质量为，小车的运动情况通过打点计时器在纸带上打点记录。
(1)对于该实验应该注意的问题或者会出现的情况，以下说法中正确的是（ ）
A．连接小车和沙桶的细线必须与轨道平行
B．实验过程中需要始终保持远大于
C．实验得到的图线在比较大时会出现弯曲
(2)如图乙所示是实验过程中得到的纸带，、、、、、、是选取的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，打点计时器使用的电源频率，则物体运动的加速度________（结果保留两位有效数字）。
(3)若小李由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示，纵截距为，横轴截距为，则小车运动中所受阻力________，小车的质量________，（均用、表示）；
36．某物理研究性学习小组利用打点计时器如图中的装置探究加速度与物体受力、质量之间的关系。
（1）实验步骤如下：
a.将小车置于带有定滑轮的木板上，把纸带穿过打点计时器后连在小车尾部。
b.用垫块将木板一端垫高，调整其倾斜程度，直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点间距均匀。
c.在细绳一端挂上沙桶，另一端通过定滑轮系在小车前端。将小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车。打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度。
d.保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的总质量，重复实验，并记录数据。
e.保持沙和沙桶的总质量不变，改变小车的质量，重复实验，并记录数据。
（2）若某次实验测得小车的总质量 M=500g，则跨过滑轮下的沙和沙桶总质量最适合用___________；
A．30g B．100g C．300g D．500g
（3）实验所使用的交流电周期为0.02s，下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从清晰的 O 点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F。测得各计数点到 O 点的距离分别为OA=1.59cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.82cm。则C点速度vC=___________m/s，小车的加速度a =___________m/s2。（结果均保留两位有效数字）
（4）在进行上述实验时，下列说法中正确的是___________。
A．连接砂桶和小车的细绳应跟长木板保持平行
B．平衡摩擦力时，应将砂桶通过定滑轮拴在小车上
C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
D．平衡摩擦力后，若改变小车和砂桶的总质量后需要重新平衡摩擦力
E．此实验要求小车的质量远大于砂桶的质量
（5）该小组做本实验时，用质量分别为300g、600g、900g的小车进行了实验并作出了如图所示的图像。根据图像，你能得到什么结论________。
A．质量一定时，物体的加速度与受力成正比
B．质量一定时，物体的加速度与受力成反比
C．受力一定时，物体的质量越大，其加速度越小
D．受力一定时，物体的质量越大，其加速度越大
（6）实验中，如出现了如下图所示的图像。你认为可能是什么原因引起的________。
A．平衡摩擦力时，木板倾角过大
B．没有平衡摩擦力
C．没有满足小车质量远大于砂桶质量
D．平衡摩擦力时，木板倾角过小
题型2 改进实验
37．小明利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系，滑块放在长木板上，长木板置于水平桌面上，砂桶通过滑轮与细线拉滑块，在细线上接有一个微型力传感器，通过力传感器可以直接读出细线的拉力大小F。保持滑块质量不变，在砂桶中添加少量细砂来改变力传感器的示数F，利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力F时对应的加速度a，从而得到如图乙所示的F-a图像。
(1)关于该实验，下列说法正确的是___________。
A．需要略微垫起长木板左端来补偿阻力
B．砂桶和砂的总质量应远小于滑块的质量
C．需要让细线与长木板保持平行
(2)实验中打出的一条纸带如图丙所示，打点计时器打点的周期T=0.02s，在纸带上依次标上1、2、3、4、5、6、7等计数点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，测得cm、cm、cm、cm、cm、cm。利用以上数据可知，打该纸带时滑块的加速度大小___________。（结果保留三位有效数字）
(3)图乙中直线的延长线没有经过原点的原因是___________（写出一条即可）。由图乙可知滑块的质量___________kg（结果保留两位有效数字）。
38．Ⅰ.A同学利用图甲所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)关于平衡摩擦力，下列说法正确的是__________
A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力
B．平衡摩擦力时，小车前端应当用细线悬挂托盘，但托盘中不放砝码
C．改变小车的质量时，应重新进行平衡摩擦力的操作
D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，则摩擦力平衡完全
(2)图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，纸带上每隔4个点取一个计数点，则小车的加速度大小为__________（结果保留2位有效数字）。
Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”，具体操作步骤如下：
①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
③改变砝码质量和水板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
(3)实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F__________mg（填“大于”，“小于”或“等于”），该实验__________（填“需要”或“不需要”）满足。
39．（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：
①实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。
②实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”）。
（2）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是图（丁）中的一条直线，根据图线与横坐标的夹角求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
40．气垫导轨是中学物理常用实验装置，利用水平放置的气垫导轨和光电门可以完成多个力学实验，装置如图所示。测得遮光片的宽度为，光电门、之间的距离为，遮光片通过光电门、的时间分别为、，已知滑块的质量为，钩码的质量为，重力加速度大小为。
(1)利用本装置探究“滑块的加速度与力、质量的关系”实验中，___________（填“需要”或“不需要”）钩码的质量远小于滑块的质量。
(2)滑块通过光电门时的速度大小___________，滑块的加速度大小___________。
(3)若要验证钩码和滑块构成的系统机械能守恒，需要验证的等式为___________。（以上表达式均用题目所给物理量的符号表示）
41．实验小组设计了“探究加速度与力和质量关系实验”，如图甲所示，左端带定滑轮长木板水平放置，滑块上固定轻质滑轮，细线通过两滑轮分别与拉力传感器和沙桶相连，两段细线与长木板平行，打点计时器接入交流电的频率是，重力加速度g取。
(1)本实验中______（填“需要”或“不需要”）满足“沙桶及沙的质量远小于滑块（含轻滑轮）质量”这一条件。
(2)实验得到一条清晰纸带如图乙所示，相邻计数点间还有四个点未画出，本次实验沙桶的加速度大小为_______（结果保留两位有效数字）。
(3)不断改变沙桶质量，得到拉力传感器读数F和对应纸带，并算出纸带相应的加速度a，作出图像如图丙所示，则滑块（含轻滑轮）质量为______；滑块与木板间动摩擦因数为_______。
不同的挡光片
通过光电门的时间（s）
速度（m/s）
A
0.15425
0.520
B
0.11209
0.515
C
0.07255
0.512
D
0.03510
0.506
次数
1
2
3
4
5
6
h/m
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
0.97
1.19
1.38
1.54
1.68
1.95
位移区间
AB
AC
AD
AE
AF
6.60
14.60
34.90
47.30
66.0
73.0
87.3
94.6
《必修一实验》参考答案
1．(1)C
(2)A
(3)BDCA
(4)减速
(5)0.42
【详解】（1）AB．甲为电火花打点计时器，甲使用电源为220V交流；乙为电磁式打点计时器，乙使用交流，故AB错误；
C．电源频率为50Hz，根据
可知甲的打点间隔为0.02s，乙的打点间隔也为0.02s，故C正确。
故选C。
（2）从纸带上直接得到的物理量是时间间隔，从纸带上测量得到的物理量是位移，通过计算能得到的物理量是平均速度、瞬时速度和加速度。
故选A。
（3）利用打点计时器测量纸带的速度，将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，先接通打点计时器开关，然后用手拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是：BDCA。
（4）纸带的右端先通过电火花计时器，由图中纸带点迹的分布可知，相同时间内通过的位移逐渐减小，则纸带的速度变化情况是减速。
（5）由图中纸带可知，AB间的时间为
则纸带的平均速度为
2．(1)ADE
(2) 7.40 0.625
【详解】（1）A．根据打点计时器的工作原理可知实验装置需要使用交流电源。故A正确；
BC．在“测量小车做直线运动的瞬时速度”的实验中不需要平衡摩擦力，也不需要考虑绳上的拉力是否近似等于重力，所以不需要钩码质量远小于小车质量。故BC错误；
D．为了能多打出一些点便于数据处理，小车释放前应靠近打点计时器。故D正确；
E．实验中应先接通电源，再释放小车。故E正确。
故选ADE。
（2）[1]根据刻度尺的读数规则，应估读到最小分度值的下一位，故c点的读数为。
[2]近似取相邻两计数点的间平均速度代替该时间中点的瞬时速度，距离越小时瞬时速度测量越准确，即在打下c点时，小车的瞬时速度为
3．(1)甲
(2)交流
(3) 0.10 0.376 偏小
【详解】（1）甲图采用的是脉冲输出开关，因此甲是电火花计时器。
（2）打点计时器使用的是交流电源。
（3）[1]相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出，相邻两计数点的时间间隔为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，在打下B点时小车的瞬时速度
[3]如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，从50Hz变成了60Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，则实验计算采用的频率值偏小，得到的计数点间的时间间隔偏大，则速度的测量值偏小，即速度的测量值小于真实值。
4．(1)1.1
(2) 0.10 0.53
【详解】（1）[1]相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，纸带中BC段的平均速度为
（2）[1][2]纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为
T=0.10s
可把图像看成图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为
5． 电磁打点计时器 电火花计时器 交流 0.02 BD 刻度尺 0.1 0.280 速度随时间均匀变化
【详解】(1)[1][2][3][4]常见的打点计时器有两种，电磁打点计时器和电火花打点计时器。它们使用的都是交流电源，当电源频率为时，每隔
打一个点。
(2)[5]ABC．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故AC错误，B正确；
D．纸带上打点密集说明，说明在相等的时间内物体运动的位移越小，纸带运动的速度较小，故D正确。
故选BD。
(3)[6]要测量小车的速度，依据中时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度，而平均速度等于位移与时间的比值，因此除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是刻度尺。
(4)①[7][8]每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是，那么每相邻两计数点的时间间隔为
如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打点时小车的速度
。
②[9][10]根据该同学分别算出其他各点的速度：，，，，利用描点法，作出如下图象
由上图可知，图象是过原点的倾斜直线，因此小车速度变化的规律是速度随时间均匀变化。
6．
【详解】（1）[1][2]超声波往返的时间相等，则超声波第一次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离为
从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的时间为
（2）[3]超声波第二次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离为
则从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的过程中，被测物体运动的平均速度大小为
7．(1) 0.080 0.506
(2)小于
(3)大于
【详解】（1）[1]根据
可知各挡光片的宽度为，，，
则最宽的挡光片的宽度为0.080m；
[2]挡光片的宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，故根据[1]中的计算，最窄，则与小车车头到达光电门时的瞬时速度最接近的是0.506m/s。
（2）若挡光片倒装，则碰到光电门的位移变长，加速时间变长，则速度变大，通过光电门的时间变短，故每组数据中测量的通过光电门的时间都应该小于第一次实验的数据。
（3）小车的运动为加速运动，第一问第二空的结果等于挡光片通过光电门的平均速度，大于小车车头刚到达光电门时的速度，故第一问第二空的结果应该大于真实值。
8．(1)
(2) 1.0 2.5
(3)加速
【详解】（1）小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度为
（2）[1] [2] 小车通过A、B两光电门的速度分别为
（3）因为小车通过B光电门的速度大于通过A 光电门的速度，说明小车下滑时速度越来越大，即小车沿斜面向下做加速运动。
9．(1) 0.2 0.1 -0.05
(2) 平均速度 换用宽度更窄的遮光条
【详解】（1）[1][2][3]遮光条通过光电门1的速度为
遮光条通过光电门2的速度为
则加速度为
（2）[1] 由于遮光条有一定宽度，通过光电门的时间t内，滑块的速度是变化的，因此测得的是平均速度；
[2]为了让平均速度更接近瞬时速度，应减小遮光条的宽度，即换用宽度更窄的遮光条。
10． 3.84 19.2
【详解】[1]刻度尺的读数要估读到分度值的下一位，A所处的位置是3.50 cm，C所处的位置是7.34 cm，所以A、C间的距离是3.84 cm。
[2]小球从A运动到C有两段间隔，每个间隔时间为0.1 s，所以小球从A运动到C所用的时间是0.2 s，此过程中小球的平均速度
11．(1) 3.37 3.93
(2) 不为零 偏小
【详解】（1）[1]根据题意可知，运动到A处时小车的速度大小
[2]根据逐差法，小车运动的加速度大小
（2）[1]由O到A小车做匀加速直线运动，根据运动学公式，得
则小车在O点时的速度不为零。
[2]如果实验时频闪相机实际拍摄频率为12Hz，则实际周期更短，由可知，实际加速度更大，即加速度的测量值和真实值相比是偏小的。
12． 0.10 0.27 B 30
【详解】（1）[1]在极短时间或位移内，质点的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度，则有滑块经过第一个光电门的速度
[2]滑块经过第二个光电门的速度
（2）[3]利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现Δt 趋向于0，而使滑块的释放点更靠近光电门，使得物体经过光电门速度过小，或者提高测量遮光条宽度的精确度均不能达到Δt趋向于0的条件，故选B。
（3）[4]由于第一次从发出至接受到超声波信号用了0.3s，测速仪第一次发出的超声波到达汽车处所用的时间
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪
s1=v声t1=340×0.15m=51m
由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6s，测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪
s2=v声t2=340×0.3m=102m
因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了
s=s2-s1=102m-51m=51m
这51m共用了
t=△t-t1+t2=1.55s-0.15s+0.3s=1.7s
汽车的车速
13．(1)从左向右
(2) 0.26 0.08
【详解】（1）用恒力拉着小车做匀加速直线运动，小车加速，因为纸带从左到右相等时间内位移逐渐增大，所以小车运动方向是从左向右。
（2）[1][2]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于全程平均速度可知
根据逐差法可知
14．(1)2.2
(2)或
(3) 偏小
【详解】（1）水滴运动的时间
水滴下落的平均速度
（2）根据图像得出与h的函数关系为
其中
可得
（3）[1]根据
即以h为纵坐标、以为横坐标作图，求出的图线斜率的大小即为当地重力加速度g的值。
[2]考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，测得的时间偏大，根据可知，得到的g测量值与真实值相比偏小。
15．(1)0.1
(2)0.20
(3)0.50
【详解】（1）相邻计数点间有4个点未画出，打点周期0.02s，则相邻计数点间的时间间隔
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于全程的平均速度，则C点时的瞬时速度为
（3）根据匀变速直线运动中相邻的相等时间间隔位移差计算加速度，则
16． A 0.233 0.75
【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度．
故本题正确答案为：A；0.233；0.75．
17． 交流 220 V 应该先接通电源再释放小车 0.50 0.83
【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用电压为 220 V 交流电源。
（2）[2]为了充分利用纸带，应该先接通电源，再释放小车。
（3）[3]实验中使用频率为50 Hz的打点计时器，纸带上相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻两计数点间的时间间隔为
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，因此打C点的瞬时速度
[4]根据“逐差法”，小车加速度
18．
【详解】（1）[1]由于遮光条的宽度较小，遮光条通过光电门的平均速度近似等于其通过光电门的瞬时速度，所以滑块通过光电门1的速度为
（3）[2]同理，可得滑块通过光电门2的速度为
光电门1、2间的距离为，则有
联立求得滑块的加速度
19．(1)交流
(2) 1.61 9.59
(3)偏大
【详解】（1）电磁打点计时器使用50Hz低压交流电源；
（2）a.[1]打点计时器打下C点时重物的瞬时速度为
b.[2][3]根据逐差法可得重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为
代入数据可得加速度
（3）若计时器实际频率为48Hz，频率的测量值偏大，周期的测量值偏小，则加速度的测量值偏大。
20． 24.00 80.0 71.5 58.7 b 2k
【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得
[2]平均速度为
（2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得

（3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，图像为

此直线用方程表示，由图像可知其中
，
（4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式，整理得
即
故根据图像斜率和截距可得
，
21． C 9.80 3.78 不是 偏小
【详解】（1）[1]为减小空气阻力对实验造成的误差，需要选择密度较大的小钢球来做实验，质量相同的情况下体积相对较小。
故选C。
（2）[2]由题可得每块砖的厚度为
则
[3]小钢球到达位置3时的速度
小钢球到达位置4时的速度
（3）[4]4个小球间竖直距离之比为3︰4︰5，故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。
[5]由于空气阻力影响，小球加速度偏小，测出的重力加速度值比实际值偏小。
22．(1)B
(2) 10 50
【详解】（1）A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，故A错误；
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态，故B正确；
C．用直尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长即为弹簧的伸长量，故C错误；
D．通过多次实验，可得出弹力与弹簧伸长量（形变量）成正比，而不是与弹簧的长度成正比，故D错误。
故选B。
（2）[1]由图可知，弹簧的原长
[2]弹簧的劲度系数
23．(1)10.50
(2)49
(3)0.28
【详解】（1）由图乙可知，弹簧的原长为
（2）弹簧的劲度系数
（3）根据平衡条件有
其中，代入数据解得手机的质量
24．(1)竖直
(2)
(3)
【详解】【小题1】因为弹簧自身有重力作用，测量弹簧原长时应使弹簧保持竖直状态，在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态；
【小题2】[1]从题图（b）中可以看出，当外力为零时，弹簧的长度为4 cm，即弹簧的原长为
[2]从图中可得当时，弹簧的长度为8 cm，形变量为
所以劲度系数为
【小题3】从题图（c）中可得弹簧的弹力为，所以从题图（b）中可以找出当时，弹簧的长度为
25．(1)6.00
(2)BD
(3) 横轴截距表示弹簧的原长 能
(4)a
【详解】（1）图乙中毫米刻度尺的分度值为，由图可知。
（2）A． 在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直悬挂，待静止时测出其长度，故A错误；
B．在安装毫米刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故B正确；
C．弹簧上端的读数未知，不挂钩码时，上下两端的读数之差为弹簧原长，故C错误；
D．为减小误差，每次添加钩码后，应保证钩码处于静止状态再读数，故D正确。
故选BD。
（3）[1][2]设弹簧的原长为，根据胡克定律可得
可知图像中的直线不过坐标原点的原因是：横轴截距表示弹簧的原长；图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以通过图像能准确测出劲度系数。
（4）根据
可知图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图丙可知，弹簧a劲度系数小于弹簧b的劲度系数，故用弹簧a来制作弹簧秤，可以满足当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高。
26．(1)3.00N
(2)等效替代
(3)F′
(4)A
【详解】（1）因为弹簧测力计读数要估读到最小刻度的下一位，所以读数为
（2）同一次实验过程中，弹簧末端都要拉到同一位置点，这是两次实验力产生的作用效果相同，是等效替代的研究方法。
（3）是两个分力和根据平行四边形作出的合力，而是用直接将结点拉到位置时的力，所以方向一定沿方向是。
（4）为保证结点位置不变，合力不变，保持的方向不变、增大角，做平行四边形如图
可知将一直增大。
故选A。
27．(1)CD
(2)A
(3)甲
【详解】（1）实验中的分力与合力的关系必须满足：，CD正确。
故选CD。
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点的位置，并记录三段绳子的方向，从而确定三个力的大小和方向。故选A。
（3）F3的方向一定竖直向下，由于测量误差F1和F2的合力方向可能偏离竖直方向，所以甲是正确的。
28．(1)C
(2)3.00
(3)变大
【详解】（1）A．弹簧OC换成橡皮绳，只要保证拉到同一节点O，对实验误差不会产生影响，故A错误；
B．实验中弹簧秤a、b要与纸面平行，能减小实验误差，故B错误；
C．O与弹簧秤a之间的绳长度太短，不利于作图，会使实验误差增大，故C正确。
故选C。
（2）该弹簧测力计的最小分度值为0.1N，读数需要估读一位，所以图中示数为3.00N；
（3）弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤b与弹簧OC的夹角不变，现使弹簧秤a逆时针转动，如图所示根据平行四边形定则，则可知合力不变，两弹簧秤的示数均变大。
29．(1)C
(2) 3.6 3.70
(3)B
【详解】（1）A．两力的夹角不能太大也不能太小，不一定为120°，故A错误；
B．使用弹簧测力计的时候，弹簧测力计应与木板平行，不可以斜向上拉弹簧测力计，故B错误；
C．用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，需调整弹簧测力计的拉力大小与方向，直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合，保证F'与F1、F2的合力是等效替代关系，故C正确；
D．平行四边形求和的方法适用于一切矢量的求和，位移、速度的合成都遵循这种求和方法，故D错误。
故选C。
（2）[1]如图乙所示，每一正方形小格的边长代表0.6 N，则F1与F2的合力大小为3.6 N；
[2]题图丙中，测力计的示数为3.70 N。
（3）保持O点的位置不变，即两弹簧测力计拉力的合力保持不变，现使α不变，β缓慢增大至90°，运用力的矢量三角形图解法，如图丁所示，随着β增大，FB由1位置转至2位置的过程中，FA增大，FB增大.
故选B。
30．(1)C
(2)BC
(3)B
【详解】（1）判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是使橡皮条上的结点到达同一位置。
故选C。
（2）实验中需要标记或者记录的信息有用弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条后结点的位置、力的大小和方向、力、的大小和方向。
故选BC。
（3）保持弹簧伸长后的位置点不动，则拉力和的合力不变，使弹簧测力计的拉力的方向不变，则根据力的三角形定则，作出拉力和及和的合力的示意图如图所示
可知，将另一个弹簧测力计的拉力的方向由水平方向顺时针转过的过程中，逐渐减小，先减小后增大。
故选B。
31． 3.00/2.99/3.01 7.0/6.8/6.9/7.1/7.2
【详解】（3）[1]弹簧测力计的最小分度为0.1N，读数时需要估读到0.01N，所以其读数为3.00N。
（4）①[2]做出力的图示，如图所示
②[3]由作图结果可得重物的重力为7.0N。
32．(1)2.6
(2)BC
(3)B
【详解】（1）如图所示，弹簧测力计读数
（2）A．连接测力计的细绳之间夹角不宜过大，也不宜过小。故A错误；
B．为了保证实验的准确性，实验前必须对测力计进行校准和调零。故B正确；
C．为了减小误差，实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行。不然得到的只是该方向上的分力，误差较大。故C正确。
故选BC。
（3）如图所示，OA和OB之间的夹角不变，由几何关系可知
测力计a的示数变大，测力计的示数变小。
故选B。
33．(1)B
(2)D
(3) 反比 槽码
【详解】（1）A．为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远大于槽码质量，故A错误；
B．为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和长木板平行，故B正确；
C．补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动，故C错误；
D．根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。
故选B。
（2）根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
（3）[1]根据图像可知与M成正比，故在所受外力一定的条件下，a与M成反比；
[2]设槽码的质量为m，则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小，槽码的质量m越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
34．(1)B
(2) 1.0 0.54
(3) C D
【详解】（1）A．实验时先接通电源然后释放小车，故A错误；
B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，满足上述条件，小车拉力才近似等于沙桶及细沙的重力，故B正确；
C．补偿阻力时，不应该挂上沙桶，故C错误；
D．交流电频率为，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔，故D错误。
故选B。
（2）[1] 根据变速直线运动逐差法，小车加速度为
[2] 根据匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度
（3）[1]在图像中，有纵截距的原因是补偿阻力过大，有横截距原因是未补偿阻力，故实验中未补偿阻力的是图像C；
[2]根据牛顿第二定律，对m有
对M有
得
当时，拉力才近似等于沙桶重力，其
在图像，增大时，即M减小，不满足，实际加速度
它小于理论，图线向下弯曲，故实验中未满足的是图像D。
35．(1)A
(2)
(3)
【详解】（1）A．连接小车和沙桶的细线必须与轨道平行，这样才能保证小车受到的拉力是沿轨道方向的合力，故A正确；
B．因为有拉力传感器可以直接测量拉力，所以不需要始终保持远大于，故B错误；
C．由于不需要远大于，所以实验得到的图线不会在比较大时出现弯曲，故C错误。
故选A。
（2）由题知，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出，相邻计数点时间间隔
根据逐差法
可得加速度大小
代入数据解得
（3）[1][2]对车分析，根据牛顿第二定律有
整理得
可知图像斜率
纵截距
联立解得，
36． A 0.36 0.81 ACE AC BD
【详解】（2）[1]为了保证绳子的拉力近似等于重物的重力，应该满足Mm，故应选30g
故选A；
（3）[2] 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于全程平均速度可知，C点速度
[3]由逐差法得加速度大小为
（4）[4] A．细线的拉力等于小车所受的合力，连接砂桶和小车的细绳应跟长木板保持平行，且需要平衡摩擦力，故A正确；
B．平衡摩擦力时，不能将砂桶通过定滑轮拴在小车上，故B错误；
C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车，故C正确；
D．平衡摩擦力后，若改变小车和砂桶的总质量后，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
E．因为用砂桶重力代替绳拉力，所以此实验要求小车的质量远大于砂桶的质量，故E正确。
故选ACE。
（5）[5] AB．观察单个直线，可知当质量一定时，加速度和受力成正比，故A正确，B错误；
CD．图中竖直虚线与三条图线相交，交点表示受力一定时，加速度与质量的关系，从图中可知受力一定时，质量越大，加速度越小，故C正确，D错误。
故选AC。
（6）[6]根据图像可知，有拉力时，加速度仍为零，说明没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时，木板倾角过小。
故选BD。
37．(1)AC
(2)2.13
(3) 由图乙可知图线不过原点，说明合力小于细线拉力，可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足造成的 1.0
【详解】（1）A．为保证细线上的拉力就是滑块所受合力，故需要在实验中略微垫起长木板左端来补偿阻力，并让细线与长木板保持平行，故AC正确；
B．力传感器可以直接读出细线的拉力大小F，故不需要满足砂桶和砂的总质量远小于滑块的质量，故B错误。
故选AC。
（2）由题知，打点计时器打点的周期T=0.02s，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出来，相邻计数点的时间为
根据逐差法有加速度大小为
代入数据解得
（3）[1]略；
[2]设未完全平衡的摩擦力大小为，根据牛顿第二定律有
整理得
可知图像的斜率表示滑块的质量，则有
38．(1)D
(2)0.53
(3) 等于 不需要
【详解】（1）A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于小车的合力，故A错误；
B．平衡摩擦力是用小车的重力沿木板分力平衡阻力，所以小车前端不应当悬挂托盘，故B错误；
C．平衡摩擦力后，，质量可以约去，改变小车的质量时，不需要重新进行平衡摩擦力的操作，故C错误；
D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，说明小车匀速运动，则摩擦力平衡完全，故D正确。
故选D。
（2）纸带上每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为
根据逐差法可知，加速度
（3）[1][2]质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑
取下托盘和砝码，测出其总质量为m，小车在沿斜面下滑时受到的合力
根据以上原理可知，不需要满足。
39． 甲 CAB
【详解】（1）①[1]乙有弹簧测力计测量绳的拉力，丙有力的传感器测量绳的拉力，甲图中没有弹簧测力计，必须用重物的重力替代绳的拉力，为了使绳的拉力近似等于重物的重力，甲图必须满足“M远大于m”。
②[2]根据牛顿第二定律，三个小车的加速度分别为
乙的比例系数最大，斜率最大，对应图线A；甲和丙的比例系数相等，斜率相等，但是甲不能直接测量绳的拉力，用重物的重力替代，小车的加速度越大，重物的重力与绳的拉力相差越大，实验误差越大，图线弯曲程度越大，而丙有弹簧测力计直接测量绳的拉力，不产生实验误差，图线不发生弯曲，所以丙对应图线B，甲对应图线C。故甲、乙、丙对应图线C、A、B。
（2）[3]由
其中
求得
40．(1)需要
(2)
(3)
【详解】（1）气垫导轨无摩擦，细线的拉力等于滑块的合外力，只有当钩码质量远小于滑块质量时，细线的拉力才可以近似等于钩码重力，即，故需要满足钩码的质量远小于滑块的质量；
（2）[1]滑块通过光电门时的速度大小
[2] 滑块通过光电门时的速度大小
由速度位移公式得
推导得
（3）若系统机械能守恒，系统重力势能减少量等于动能增加量，即
推导得
41．(1)不需要
(2)3.8
(3) 0.6 0.1
【详解】（1）本实验中，由于通过拉力传感器能直接得到细线的拉力，故不需要满足“沙桶及沙的质量远小于滑块（含轻滑轮）质量”这一条件。
（2）相邻两个计数点间的时间间隔为
根据
可知，实验滑块的加速度大小为
滑块与沙桶通过动滑轮连接，则沙桶的加速度为
（3）[1][2]对滑块（含轻滑轮），根据牛顿第二定律有
整理得
结合图像可知，
解得