①图1所示示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．下面说法正确的是

（选填字母代号）．

A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m＜＜M
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜＜M
D．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m＜＜M
②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M．在实验中他测出了多组数据，并画出了如图2所示的图象，图象的纵坐标为滑块的加速度a，但图象的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图象的横坐标可能是F，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
B．图象的横坐标可能是M，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
C．图象的横坐标可能是

，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
D．若图象的横坐标是

，且没有满足m＜＜M，图象的AB部分应向虚线上方偏离．

分析：（1）该实验装置能够测量的物理量有滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，两个光电门的距离，用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．根据选项中实验的工作原理解决问题．
（2）根据牛顿第二定律可知mg=（m+M）a则a=

m+M

，故在M一定的情况下，随桶和砂子的质量m增大，物体的加速度a增加的越来越慢，使图象偏离直线．

解答：解：①A、光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，运用匀变速直线运动的公式求解加速度．故A正确．
B、用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足M≥m，故B正确．
C、该装置中滑块所受的合力不是重力，所以机械能不守恒，不可以用该装置验证机械能守恒定律，故C错误．
D、用该装置光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，满足M≥m，滑块的合力就近似等于沙桶的重力，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，这样就可以求出拉力做功，可以验证动能定理．故D错误．
故选AB．
②根据牛顿第二定律可知mg=（m+M）a则a=

m+M

，故在M一定的情况下，
当m＜＜M时绳子拉力T=

M+m

mg=mg，故小车的加速度a=

，所以a-F关系图线是一条直线，a-

关系图线是一条直线，但随桶和砂子的质量m增大，绳子拉力T=

M+m

mg≠mg，a-F关系图线不再是正比例函数图线，当m＞＞M时，物体的加速度等于g，故随m的增大物体的a-F，a-

关系图象偏离直线．故AB段明显偏离直线，且图象不过坐标原点，造成这些误差的主要原因是所挂桶和砂子的总质量太大不再满足m＜＜M．故选AC．
故答案为：①AB；②AC

点评：光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，运用匀变速直线运动的公式求解加速度．
清楚验证牛顿第二定律实验的工作原理．
根据实验的原理，结合实验装置能够测量的物理量判断问题．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

A．橡皮筋仍处于伸长状态
B．橡皮筋恰好恢复原长
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已超过两个铁钉的连线
Ⅱ．探究能力是物理学研究的重要能力之一，有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系．砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为

牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：
（1）由上述数据推导出转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为

（比例系数用k表示）．
（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是

．

半径r/cm	质量m/kg	角速度ω（rad/s）	圈数	转动动能E_k/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

Ⅲ．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图2所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．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3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）．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）阿牛同学利用沙桶、细沙、细线、带滑轮的长木板、小车、打点计时器、纸带、学生电源、天平、砝码、刻度尺等器材按图1所示装置探究小车的加速度与它所受的拉力之间的关系．他保持小车质量不变，测量了每次沙和沙桶的总重力（可以认为等于小车所受的拉力F）并根据纸带计算了每次小车相应的加速度a，得到的数据如上表所示：

F/N	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35
a/（m?s^-2）	0.18	0.28	0.37	0.48	0.59	0.68

实验前，阿牛同学曾猜想小车的加速度与其所受拉力成正比，请你在图2中用a-F图象处理阿牛同学得到的实验数据．根据数据处理的结果，能得到a与F成正比吗？如果不成正比，请试着分析这个实验结果产生的原因？
答：

（2）为了测量量程为3V的电压表V₁的内阻（内阻约1500Ω）．实验室中可以提供的器材有：电压表V₂，量程为5V，内阻约2500Ω；电阻箱R₁，阻值范围为0-999Ω；滑动变阻器R₂，最大阻值约100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；单刀单掷开关S，导线若干．
①请设计一个测量电压表V₁内阻的实验电路，在图3虚线框内画出原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确．
②根据你所画的电路原理图在题中图4所给的实物图中用笔画线代替导线画出连线．
③请说明实验所要测量的量：

写出计算电压表V₁的内阻RV1的计算公式为RV1=

．

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在“探究牛二定律”实验中得到一条纸带上打出一系列小点：

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．

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Ⅰ．某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图1，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用一条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．实验中木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋仍处于伸长状态
B．橡皮筋恰好恢复原长
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已超过两个铁钉的连线
Ⅱ．探究能力是物理学研究的重要能力之一，有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系．砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为 $数学公式$ 牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：
（1）由上述数据推导出转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为（比例系数用k表示）．
（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是．
半径r/cm 质量m/kg 角速度ω（rad/s）圈数转动动能E_k/J
4 1 2 8
4 1 3 18
4 1 4 32
4 2 2 16
4 3 2 24
4 4 2 32
8 1 2 16
12 1 2 24
16 1 2 32
Ⅲ．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图2所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．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3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）．

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科目：高中物理 来源：2012年安徽省池州市东至县高考物理模拟试卷（11月份）（解析版） 题型：解答题

Ⅰ．某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图1，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用一条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．实验中木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋仍处于伸长状态
B．橡皮筋恰好恢复原长
C．小车恰好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已超过两个铁钉的连线
Ⅱ．探究能力是物理学研究的重要能力之一，有同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系．砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为

牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：
（1）由上述数据推导出转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为______（比例系数用k表示）．
（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是______．

半径r/cm	质量m/kg	角速度ω（rad/s）	圈数	转动动能E_k/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

Ⅲ．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图2所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上．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3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）．

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