高考物理一轮复习精选题辑课练10实验验证牛顿第二定律.doc

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1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 1010 实验实验验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律1.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中 A 为小车，B 为打点计时器，C 为力传感器(测绳子的拉力)，P 为小桶(内有砂子)，M 是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板不计绳子与滑轮间的摩擦图甲 图乙 (1)要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导 线)外，还需要的实验仪器是_(填“刻度尺” 、 “天平”或 “秒表”) (2)平衡摩擦力后再按上述方案做

2、实验，是否要求小桶和砂子的 总质量远小于小车的质量？_(填“是”或“否”) (3)已知交流电源的频率为 50 Hz，某次实验得到的纸带如图乙 所示，图中相邻两计数点之间还有 4 个点未画出，由该纸带可求得 小车的加速度 a_m/s2.(结果保留 2 位有效数字) 答案：(1)刻度尺 (2)否 (3)0.90 解析：(2)因为力传感器可测得小车受到的拉力，故不需要再保 证实验中小桶和砂子的总质量远小于小车的质量的条件；(3)根据逐 差法可求得结果 2如图所示，在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中， 某同学保持木板水平，调节托盘和重物的总重量，使小车能拖动纸 带沿木板匀速运动，记下此时托盘和重

3、物的总质量 m0、小车的总质 量 M.已知重力加速度为 g. (1)在探究加速度与力的关系时，若测得托盘和重物的总质量为 m(mM)，则可知小车所受的合外力为_；当改变托盘和重物 的总质量重做实验时，_(填“需要”或“不需要”)重新平 衡摩擦力 (2)在探究加速度与质量的关系时，当改变小车的总质量时，2 / 12_(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力 答案：(1)(mm0)g 不需要 (2)需要 解析：(1)此题用总质量为 m0 的托盘和重物平衡摩擦力，则小 车所受的合外力为(mm0)g；当改变托盘和重物的总质量做实验时， 不需要重新平衡摩擦力 (2)在探究加速度与质量的关系时，当改变小车

4、的总质量时，小 车所受的摩擦力改变，需要重新平衡摩擦力 3在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时， 采用如图所示的实验装置小车及车中砝码的总质量用 M 表示，盘 及盘中砝码的总质量用 m 表示 (1)当 M 与 m 的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小 车的拉力大小等于盘和砝码的总重力 (2)某一组同学先保持盘及盘中砝码的总质量 m 一定来做实验， 其具体操作步骤如下，以下做法正确的是( ) A平衡摩擦力时，应将盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小 车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D用天平测出 m 以及小车和车中砝

5、码的总质量 M，小车运动的 加速度可直接用公式 a求出 (3) 另两组同学保持小车及车中砝码的总质量 M 一定，探究加速度 a 与所受外力 F 的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的 aF 关系图象分别如图甲和图乙所示，其原因分别是： 图甲： _ _； 图乙： _ _. 答案：(1)mM (2)B (3)不满足 mM 没有平衡摩擦力或平 衡摩擦力时倾角过小 解析：(1)在实验中，整体的加速度 a，只有当 mM 时，小车 所受的拉力才可以认为等于盘和砝码的总重力 (2)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小 车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运 动，故 A

6、 错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和 摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故 B 正确；实验时，若3 / 12先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会 使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故 C 错误；用天平 测出 m 以及 M，直接用公式 a求出，这是在直接运用牛顿第二定律 进行计算，我们应利用打点计时器打出来的纸带计算加速度，故 D 错误 (3)图甲中 aF 图象发生弯曲，这是由于没有保证小车及车中 砝码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的图乙中直线没 过原点，当 F0 时，a0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速 度还为 0，说明该组同学实验

7、操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦 力时倾角过小 4学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关 系”实验中，甲、乙两实验小组引进“位移传感器” 、 “力传感器” ， 分别用如图(a)、(b)所示的实验装置做实验，重物通过细线跨过滑 轮拉相同质量的小车，位移传感器 B 随小车一起沿水平轨道运动， 位移传感器 A 固定在轨道一端在运动过程中位移传感器 B 发出信 号，位移传感器 A 接收信号且显示小车运动的位移甲组实验中把 重物的重力作为拉力 F，乙组直接用力传感器测得拉力 F，改变重物 的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出 aF 图象 (1)甲组实验把重物的重力作为拉力 F 的条件是

8、 _ _. (2)图(c)中符合甲组同学作出的实验图象的是_；符合 乙组同学作出的实验图象的是_ 答案：(1)小车的质量远大于重物的质量 (2) 解析：(1)甲组实验把重物的重力作为拉力 F 的条件是小车的质 量远大于重物的质量 (2)由于甲组实验把重物的重力作为拉力 F，当重物的质量增大 到一定数值后图线将偏离直线，向下弯曲，所以图(c)中符合甲组同 学作出的实验图象的是；符合乙组同学作出的实验图象的是. 5某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力 一定时物体的加速度与质量之间的关系 甲 乙 (1)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(图中未画出)可读出遮光条

9、通过光电门 1、2 的时间分别为 t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离 x，用游标 卡尺测得遮光条宽度 d.则滑块经过光电门 1 时的速度表达式 v1_；滑块加速度的表达式 a_(以上表达式均用4 / 12已知字母表示)如图乙所示，若用 20 分度的游标卡尺测量遮光条 的宽度，其读数为_ mm. (2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量 M 和气垫导 轨右端高度 h(见图甲)关于“改变滑块质量 M 和气垫导轨右端的 高度 h”的正确操作方法是_(填选项字母) AM 增大时，h 增大，以保持二者乘积增大 BM 增大时，h 减小，以保持二者乘积不变 CM 减小时，h 增大，以保

10、持二者乘积不变 DM 减小时，h 减小，以保持二者乘积减小 答案：(1) 8.15 (2)BC 解析：(2)气垫导轨上滑块沿导轨下滑，重力沿导轨方向的分力 Mgsin 等于合力，而 Mgsin，为了保持滑块所受的合力不变， 可改变滑块质量 M 和气垫导轨右端高度 h，M 增大时，h 减小，以保 持二者乘积不变；M 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变选项 B、C 正确 6用如图所示装置做验证牛顿第二定律的实验现已提供了小 车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、细线、砝码、砂和砂桶、刻 度尺、天平、导线 (1)实验中将砂和砂桶总重力大小作为细线拉力的大小，从而在 实验中产生了系统误差，为尽量减小该系

11、统误差，可以让砂和砂桶 总质量_小车质量(选填“大于” 、 “远大于” 、 “小于” 、 “远小 于”或“等于”) (2)实验中，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平 行，接下来将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过 打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车， 小车做匀速运动这样做的目的是_，从而使细线对 小车的拉力等于小车所受的合外力 答案：(1)远小于 (2)平衡摩擦力 解析：(1)为了减小系统误差，砂和砂桶总质量应远小于小车质 量(2)平衡摩擦力后，细线对小车的拉力等于小车所受的合外力 7利用力传感器研究加速度与合外力的关系，实验装置如图 甲 (1)下

12、列关于该实验的说法错误的是_ A做实验之前必须平衡摩擦力 B小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多 C应调节定滑轮的高度使细线与木板平行 D实验开始的时候，小车最好距离打点计时器远一点 (2)从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每 5 个点取一个计数点，5 / 12用刻度尺测量计数点间的距离，如图乙所示已知打点计时器所用 电源的频率为 50 Hz. 从图乙中所给的刻度尺上读出 A、B 两点间的距离 s1_cm；该小车的加速度 a_m/s2.(计算结果保 留两位有效数字) (3)实验中纸带的_(填“左”或“右”)端与小车相连 接 答案：(1)BD (2)0.70 0.20 (3)左 解析：(1)做实验

13、之前必须平衡摩擦力，消除摩擦力对实验的影 响，故 A 正确；利用力传感器研究加速度与合外力的关系，不需要 满足小车的质量比所挂钩码的质量大得多这一条件，B 错误；在实 验之前，应调节定滑轮的高度使细线与木板平行，才能使加速度的 方向与细线的拉力的方向相同，C 正确；实验开始的时候，小车最 好距离打点计时器近一些，使纸带的使用率更高，D 错误(2)A 点 的读数为 1.00 cm，B 点的读数为 1.70 cm，所以 A、B 两点间的距 离 s11.70 cm1.00 cm0.70 cm；小车的加速度 a m/s20.20 m/s2.(3)小车做加速运动，相等时间内的位移越来越大， 所以小车与纸

14、带的左端相连 8在“探究加速度与质量的关系”的实验中 (1)备有器材：A.带有定滑轮的长木板；B.电磁打点计时器、低 压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码；D.装有细砂的砂桶；E. 垫片；F.毫米刻度尺还缺少的一件器材是_ (2)实验得到如图(a)所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间 隔为 T；B、C 间距 s2 和 D、E 间距 s4 已测出，利用这两段间距计算 小车加速度 a 的表达式为 a_. (3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示 a图线，从图线可 得砂和砂桶的总质量为_kg.(g 取 10 m/s2) (4)同学乙根据实验数据画出了图(c)所示图线，从图线可知同 学乙操作过程中

15、可能 _ _ 答案：(1)天平 (2) (3)0.020(0.0180.022 均正确) (4) 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 解析：(1)本题需要用天平测量小车的质量，所以还缺少的器材 是天平(2)根据逐差法得 s4s22aT2，解得 a.(3)根据牛顿第 二定律可知，a，则 F 即为 a图象的斜率，所以砂和砂桶的总重 力 mgF N0.20 N，解得 m0.020 kg.(4)由题图(c)可知， 图线不通过坐标原点，当 F 为某一大于零的值时，加速度为零，可6 / 12知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 9(2018山东枣庄模拟)(1)某位同学用图 1 所示实验装置做 验证牛顿第二定律实验，实

16、验前必须进行的操作步骤是 _ _ (2)正确操作后通过测量，作出 aF 图线，如图 2 中的实线所 示，则图线上部弯曲的原因是 _ _ _ _. (3)打点计时器使用的交流电频率 f50 Hz，如图 3 是某同学 在正确操作下获得的一条纸带，其中 A、B、C、D、E 每两点之间还 有 4 个点没有标出，写出用 s1、s2、s3、s4 以及 f 来表示小车加速 度的计算式：a_；根据纸带所提供的数据，计算可得小车 的加速度大小为_m/s2(结果保留两位有效数字) 答案：(1)平衡摩擦力 (2)没有满足小车质量远大于砂和砂桶 的总质量 (3)f2 0.60 解析：(1)小车质量 M 一定时，其加速

17、度 a 与合力 F 成正比，而 小车与木板之间若存在摩擦力，就不能用绳子的拉力代替合力，所 以在做实验前必须要先平衡摩擦力(2)随着合力 F 的增大，砂和砂 桶的总质量越来越大，最后出现了不满足砂和砂桶的总质量远小于 小车质量的情况，因此 aF 图线出现了上部弯曲的现象(3)由题 意可知，两计数点之间的时间间隔为 T50.1 s，由逐差法可 得 af2，代入数据解得 a0.60 m/s2.刷题加餐练刷题加餐练1. (2016新课标全国卷)某物理课外小组利用图(a)中的装置探 究物体加速度与其所受合外力之间的关系图中，置于实验台上的 长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放 在

18、木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码本实验中可用的钩码 共有 N5 个，每个质量均为 0.010 kg.实验步骤如下： (1)将 5 个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度 的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑 (2)将 n(依次取 n1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余7 / 12Nn 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行释 放小车，同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s，绘制 st 图象，经数据处理后可得到相应的加速度 a. (3)对应于不同的 n 的 a 值见下表n2 时的 st 图象如图(b) 所示；由图(b)求出此时小车的

19、加速度(保留两位有效数字)，将结果 填入下表.n12345 a/(ms2)0.20_0.580.781.00 (4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出 an 图 象从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受 的合外力成正比 (5)利用 an 图象求得小车(空载)的质量为_ kg(保 留两位有效数字，重力加速度取 g9.8 ms2) (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是 _(填入正确选项前的标号) Aan 图线不再是直线 Ban 图线仍是直线，但该直线不过原点 Can 图线仍是直线，但该直线的斜率变大 答案：(3)0.40 (4)如图所示 (5)0.

20、45 (6)BC 解析：(3)因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，故在图(b)中 任选一组数据代入公式 sat2，可得 a0.40 m/s2. (4)将 n2,3,5 时的点描到图(c)中，再连线 (5)根据牛顿第二定律可得 nmg(5n)mMa，代入 m0.010 kg，n1,2,3,4,5，以及相应的加速度，可得 M0.45 kg. (6)如果不平衡摩擦力，则满足 nmgf(5n)mMa 的形式， 所以图线不过原点，但仍为直线；且由于木板保持水平，随着 n 增 大，导致该直线的斜率变大，选项 B、C 正确 2(2015新课标全国卷)某同学用图(a)所示的实验装置测 量物块与斜面之间的动摩

21、擦因数已知打点计时器所用电源的频率 为 50 Hz.物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图 中标出了五个连续点之间的距离 (1)物块下滑时的加速度 a_m/s2，打 C 点时物块的速 度 v_m/s； (2)已知重力加速度大小为 g，为求出动摩擦因数，还必须测量 的物理量是_(填正确答案标号) A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角8 / 12答案：(1)3.25 1.79 (2)C 解析：(1)物块沿斜面下滑做匀加速运动，根据纸带可得连续两 段距离之差为 0.13 cm，由 a得 am/s23.25 m/s2，其中 C 点 对应的速度 vm/s1.79 m/s. (2)对物块

22、进行受力分析如图，则 mgsinmgcosma， 即 agsingcos 得 ，所以还需测量的物理量是斜面的 倾角 . 3(2014新课标全国卷)某同学利用图 1 所示实验装置及数 字化信息系统获得了小车加速度 a 与钩码的质量 m 的对应关系 图如图 2 所示，实验中小车(含发射器)的质量为 200 g，实验时 选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感 器及与之相连的计算机得到，回答下列问题： (1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 _(填“线性”或“非线性”)关系 (2)由图 2 可知，am 图线不经过原点，可能的原因是 _ (3)若利用本实验装置来验证“在小

23、车质量不变的情况下，小车 的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力 mg 作为 小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码 的质量应满足的条件是_ 答案：(1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量 解析：(1)将图 2 中各点连线，得到的是一条曲线，故 a 与 m 的 关系是非线性的 (2)由图 2 可知，当钩码质量不为零时，在一定范围内小车加速 度仍为零，即细绳对小车的拉力大于某一数值时小车才产生加速度， 故可能的原因是存在摩擦力 (3)若将钩码所受重力作为小车所受合力，则应满足三个条件， 一是摩擦力被平衡，二是绳平行于轨道平面

24、，此二者可保证绳对车 的拉力等于车所受合力，设绳的拉力为 T，由 mgTma、TMa 有 Tg，可见当 mM 时才有 Tmg，故第三个条件为 mM. 4(2018吉林长春模拟)为了“探究加速度与力、质量的关系” ，现提供如图甲所示的实验装置，请回答下列问题： (1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响，具体的做法是 _ _ (2)消除小车与木板之间摩擦力的影响后，使钩码总质量 m 远小 于小车和小车中砝码总质量 M 的目的是9 / 12_ _ (3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度 a 与所受外力 F 的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了 实验，得到了两条 aF 图线

25、，如图乙所示图线_是在轨道 倾斜情况下得到的(选填“”或“”)；小车及车中的砝码总质 量 M_kg. 答案：(1)将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况 下轻推小车，反复调节，直到纸带上打出的点迹均匀为止 (2)使绳 子的拉力近似等于钩码的总重力 (3) 0.5 解析：(2)消除小车与木板之间摩擦力的影响后，使钩码总质量 m 远小于小车和小车中钩码总质量 M 的目的是使绳子的拉力近似等 于钩码的总重力(3)轨道倾斜程度太大，即使没有钩码拉小车，小 车也将加速下滑，因此图线为轨道倾斜情况下得到的，由题图乙 中图线可得 MgsinfMa0，F1MgsinfMa1，联立得 F1Ma0Ma1，

26、由图象知 F11 N，a02 m/s2，a14 m/s2，所 以可得 M0.5 kg. 5(2018江西八校联考)为了探究质量一定时加速度与力的关 系，一同学设计了如图所示的实验装置其中 M 为带滑轮的小车的 质量，m 为砂和砂桶的质量(滑轮质量不计) (1)实验时，一定要进行的操作是_ A用天平测出砂和砂桶的质量 B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条 纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小 车的质量 M (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带

27、(两相邻计数点间 还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为 50 Hz 的交 流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留两位 有效数字) (3) 以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 aF 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为 ，求得图线的斜率 为 k，则小车的质量为_A2 tan B.1 tan10 / 12Ck D.2 k 答案：(1)BCD (2)1.3 (3)D 解析：(1)由实验原理图可以看出，由弹簧测力计的示数可得到 小车所受的合外力的大小，故不需要测砂和砂桶的质量，也不需要 保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M，A、E 错；为保证

28、绳上 拉力提供合外力，必须平衡摩擦力，B 对；小车应靠近打点计时器， 先接通电源，再放小车，同时读出弹簧测力计的示数，C 对；为了 多测几组数据，需改变砂和砂桶的质量多做几次实验，D 对 (2)由逐差法可得：小车的加速度 a，将 T3 s0.06 s， 代入可得 a1.3 m/s2. (3)由题图结合牛顿第二定律，有 2FMa， 得 aF 则图象斜率 k，得小车的质量 M，故 A、B、C 错，D 对 6(2018合肥一测)某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实 验中 (1)在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装成图甲所示请指 出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可)： _；_. (2)

29、乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图 乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出， 由图中的数据可算得小车加速度为_m/s2.(保留两位有效数 字) (3) 丙同学在利用上述调整好的装置进行实验时，保持沙和沙桶的 总质量不变，小车自身的质量为 M 且保持不变，改变小车中砝码的 质量 m，并测出小车中放不同质量砝码时所对应的加速度 a，以 m 为 横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的m 关系图线， 图中纵轴上的截距为 b，则小车受到的拉力大小为_ 答案：(1)用的是直流电源 木板的右端没有垫高 小车离打点计时器太远 (2)0.49 (3)M b 解析：(1)

30、打点计时器应该用交流电源(图中干电池为直流电 源)；本实验应该将木板的右端垫高，平衡摩擦力；小车离定滑 轮太近(离打点计时器较远)，小车应靠近打点计时器且打点计时器 应距左端较远，这样便于小车运动较长的时间，从而能准确测量小 车的加速度，减小误差(2)图中相邻两计数点之间还有四个点没有 画出，则相邻两计数点之间的时间间隔为 T0.1 s，根据匀变速直11 / 12线运动的推论公式 xaT2 得 a m/s20.49 m/s2.(3)根据题意， 由牛顿第二定律得 F(Mm)a，则m，则m 图象的截距 b， 小车受到的拉力大小 F. 7(2018广西适应性测试) 要测量两个质量不等的沙袋的质量，由

31、于没有直接的测量工具， 某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码 一套(总质量 m0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表他们根据已学过 的物理学知识，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图 线的斜率和截距求出沙袋的质量请完成下列步骤： (1)实验装置如图所示，设右边沙袋 A 的质量为 mA，左边沙袋 B 的质量为 mB. (2)取出质量为 mi 的砝码放在沙袋 A 中，剩余砝码都放在左边 沙袋 B 中，发现 A 下降，B 上升(左右两侧砝码的总质量始终不变) (3)用刻度尺测出沙袋 A 开始时离桌面的距离 h，用秒表测出 A 从开始位置下降到桌面所用的时间 t，则可知 A

32、 的加速度大小 a_. (4)改变 mi，测量相应的加速度 a，得到多组 mi 及 a 的数据， 作_(选填“ami”或“a”)图线 (5)若求得图线的斜率 k2.0 m/(kgs2)，纵轴上的截距 b0.4 m/s2，则沙袋的质量 mA_kg，mB_kg.(重力加速度 g 取 10 m/s2) 答案：(3) (4)ami (5)5.2 4.6 解析：(3)由初速度为零的匀变速直线运动的位移与时间关系： hat2，得 a.(4)用图象法处理实验数据时，主要是应用两变量 之间的线性关系，设细线张力为 T，由牛顿第二定律，对沙袋 A 有 (mimA)gT(mAmi)a，对沙袋 B 有 T(mmi)

33、mB g(mmi)mBa，联立解得：amig，所以应作出 ami 图 线(5)由已知条件，k2.0 m/(kgs2)，bg0.4 m/s2，联 立解得：mA5.2 kg，mB4.6 kg. 8某课外活动小组利用一足够长且高度可调的木板、滑块、位 移传感器、计时器等组成如图甲所示实验装置来验证“当物体质量 一定时，物体运动的加速度与其所受的合外力成正比”这一结论， 让滑块从倾斜木板上一点 A(固定点 A 到位移传感器的距离为 x0)由 静止释放(不计摩擦力的影响)，位移传感器可以测出滑块到位移传 感器的距离 x，计时器记录相应时间 t，位移传感器连接计算机，可 描绘出滑块相对传感器的位移 x 随

34、时间 t 的变化规律 (1)某次描绘出滑块相对传感器的位移 x 随时间 t 的变化规律如12 / 12图乙所示，则此次滑块在 t0.4 s 时的速度大小为_ m/s， 滑块的加速度大小为_ m/s2. (2)不断增大长木板与水平面间的夹角，每次均让滑块从 A 点由 静止释放，用直尺测出 A 点到水平面间的竖直高度 h，用计时器测 得滑块从 A 点滑到传感器所用时间 T，已知滑块质量为 m，则滑块所 受的合外力大小 F_. (3)以 h 为纵坐标，为横坐标，根据测量结果作出 h图象，如 能验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与其所受的合外力 成正比”这一结论，则作出的图象应是一条 _ _ 答案：(1)0.4 1.0 (2)mg (3)过原点的倾斜直线解析：(1)滑块在木板上做匀变速运动，而做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于它在中间时刻的瞬时速度，所以滑块在 t0.4 s 时的速度大小为 v102m/s0.4 m/s，同理可得滑块在 t0.2 s 时的速度为 v1102m/s0.2 m/s，所以滑块加速度大小为 a m/s21.0 m/s2.(2)由于不计摩擦力的影响，所以重力的分力即为所受的合外力，即 Fmg.(3)若 Fma 成立，则 mgma，而 x0aT2，联立得 h，所以图线应是一条过原点的倾斜直线