高一上学期期末实验与计算复习 一、实验题 1．在探究物体的加速度与合外力的关系实验中： 某同学用图 1 装置：保持小车（含车中重物）的质量 M 不变，细线下端悬挂钩码的总 重力 mg 作为小车受到的合力 F，用打点计时器测出小车运动的加速度 a。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是___________。 A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑 C．每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力 D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车 （2）图 2 是实验中获取的一条纸带的一部分，所用打点计时器频率为 50Hz，相邻两 计数点间还有 4 个点未标出，相邻计数点间的距离如图 2 所示。根据图中数据计算得 加速度 a ___________ m / s2 ，打点 3 的速度 v3  ___________m/s（均保留两位有效数 字）。 （3）图 3 中，出现甲图线的原因是___________，图 3 中，出现丙图线的原因是_____ ______。 2．甲同学尝试用如图所示的实验装置来“探究互成角度的两个力合成的规律”。弹簧测 力计 a 挂于固定点 c，下端用细线挂一重物 Q。弹簧测力计 b 的一端用细线系于 O 点， 手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 a 和 b 的示数，并 在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。 （1）图中弹簧测力计 a 的示数为___________N。 （2）下列要求是实验必需的是___________。（请填写选项前对应的字母） A．不需要测量重物 Q 所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 （3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点，两弹簧测力计读数分别为 F1 和 F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到 O 点时读数为 F'，通过作图法“探究互成角度的两个 力合成的规律”时，图中符合实际情况的是___________。 A． B． C． D． 3．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮条 的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画 出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的__________ ___。 （2）本实验采用的科学方法是_____________。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （3）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计 M、N 的拉力方向互相垂直，即 α+β=90°，若保持测力计 M 的读数不变，当角 α 由图中所示的值逐渐减小时，要使橡 皮筋的活动端仍在 O 点，可采用的办法是___________。 A．增大 N 的读数，减小 β 角 B．减小 N 的读数，减小 β 角 C．减小 N 的读数，增大 β 角 D．增大 N 的读数，增大 β 角 4．在某次实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中 A、 B 、 C 、 D 、 E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔 T  0.1s 。 （1）计算 B 点瞬时速度， vB  ______ m/s ； （2）计算小车的加速度， a  _______ m/s ；（以上两空均保留 3 位有效数字） 2 （3）以打下 A 点的时刻为计时起点，作出小车的 v  t 图线，图线与纵轴交点的物理意 义是______。 5．某同学“探究加速度与力、质量的关系”，实验装置如图 a 所示。 （1）把木板的一侧垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾 斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。这里用到的实验方法是_____ ____法。 （2）在某次实验中得到的纸带如图 b 所示，相邻计数点间还有四个点未画出，其中 x1  7.05cm ， x2  7.68cm ， x3  8.33cm ， x4  8.96cm ， x5  9.60cm ， x6  10.24cm ， 则小车运动的加速度 a  _______ m / s 。（已知交流电的频率为 50Hz，结果保留 3 位 2 有效数字） （3）当砝码的质量 m 比小车的质量 M 小很多时，可认为小车所受的拉力与砝码所受 的重力相等。请证明要满足这一条件的原因。证明：_____________。 6．某同学利用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动，打点计时器所接交流电的 频率为 50Hz。 (1)若在实验中得到一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F 为五个相邻的计数点， 相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。根据纸带数据，可求出小车的加速度大小 a=__________m/s2（结果保留两位有效数字）。 (2)若该同学改用图丙装置，测得遮光条的宽度为 d，A、B 两个光电门的间距为 s，光 电传感装置记录遮光条通过 A、B 两个光电门的时间分别为 t1、t2，则小车经过光电门 A 时的速度大小 vA  物理量字母表示） __________，小车运动的加速度大小 a=__________。（均用上述 7．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中 砝码的质量用 M 表示，盘及盘中砝码的质量用 m 表示，小车的加速度可由小车后拖动 的纸带打上的点计算出。 （1）当 M 与 m 的大小关系满足___________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于 盘及盘中砝码的重力。 （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变 小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地 观测加速度 a 与质量 M 的关系，应该做___________的图像。（填 a- 1 或 a-M） M 二、解答题 8．将质量为 1.0kg 的木块放在水平长木板上，用力沿水平方向拉木块，拉力从 0 开始 逐渐增大，木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的 大小，并用计算机绘制出摩擦力大小 Ff 随拉力大小 F 变化的图像（如图所示） （1）木块所受的最大静摩擦力为多少？ （2）木块和长木板的动摩擦因数为多少？ （3）若撤去拉力的瞬间物体继续往前运动，此时木块所受的摩擦力为多少？ 9．某司机驾驶汽车以 108km/h 的速度在高速公路上匀速行驶，发现前方警告标志时刹 车使汽车减速至停止。该司机从发现警告标志到采取措施使汽车减速的反应时间为 2 0.6s，减速时的加速度为 5m/s ，假设减速后，汽车做匀减速直线运动，那么从司机发 现警告标志到汽车停下，行驶的距离是多少？ 10．如图所示，质量为 1kg 的物体在光滑斜面上受到水平向左的推力作用处于静止状 2 态，斜面始终处于静止状态，重力加速度为10m/s 。求： (1)物体的重力大小； (2)水平推力的大小； (3)物体给斜面的压力大小。 11．光滑水平桌面有一个静止的物体，质量为 1kg ，在 4N 的水平拉力作用下开始运动。 求： （1）物体运动时的加速度大小； （2）5s 末物体的速度大小； （3）前 5s 内物体的位移大小。 12．如图所示，光滑水平桌面有一质量 M 为 2kg 的长度足够长的长木板，一质量 m 为 1kg 的小物块从长木板的左端以大小为 3m/s 的速度 v0 滑上长木板，物块与长木板间的 摩擦因数  为 0.2，重力加速度为 10m/s 。求： 2 (1)小物块刚滑上木板时，小物块和木板的加速度大小； (2)小物块的最终速度的大小； (3)小物块最终距长木板左端的距离。 2 13．汽车在平直的公路上匀加速行驶，加速度为 4m / s 。某时刻，正前方 17.5m 处的斑 马线上突然有行人通过，此时汽车的速度为 10m/s。为礼让行人，驾驶员紧急刹车，在 斑马线前停车等待，已知驾驶员反应时间为 0.5s。求 （1）驾驶员反应时间内，汽车的位移大小； （2）汽车刹车时加速度大小的最小值。 14．如图所示，长 L=5.75m 的传送带与水平面的夹角  =30°，传送带传送速度始终为 v=3m/s，在传送带顶端 B 点轻放一质量 m=1kg 的物体（可视为质点），已知物体与传 送带间的动摩擦因数  3 15 ，取重力加速度大小 g=10m/s2、 46  6.8 。 （1）若传送带顺时针转动，求物体从顶端 B 滑到底端 A 的时间； （2）若传送带逆时针转动，求物体从顶端 B 滑到底端 A 的时间。 15．一个质量为 m=50kg 的人站在电梯内，当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速上升 时，人的受力情况如图所示，其中电梯底板对人的支持力为 FN=600N，取重力加速度 g=10m/s2 求： （1）电梯加速度的大小 a； （2）电梯运动时间 t=5s 时速度的大小 v。 16．某一水平直线路段车辆的限速为 20km/h。一辆质量为 2.0×103kg 的小汽车在发现 前方的突发情况后，立即紧急刹车，使车停止。测得刹车痕迹长为 3.0m，刹车过程中 汽车受到的阻力为 1.2×104N。求： （1）刹车过程中汽车的加速度大小； （2）判断该车刹车前是否超速？ 17．如图所示，已知物体 A 重 20N，A、B 均处于静止状态，绳 AC 水平，绳 CD 与水 g  10m/s 37� 10N sin37� 0.6，cos37� 0.8 角，CD 绳上的拉力为 （ ，取 ） 2 平方向成 求： （1）物体 B 重力的大小； （2）物体 A 受到的摩擦力的大小。 1．AD 0.50 0.26 长木板倾角过大 参考答案 长木板倾角过小（或平衡摩擦力不够） 【详解】 （1）[1] A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，A 正确； B．平衡摩擦力时，应不挂钩码，使小车拖着纸带能在木板上匀速下滑，B 错误； C．每次改变小车所受的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，C 错误； D．实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，D 正确。 故选 AD。 （2）[2]根据匀变速运动的推论 x  aT 2 可知,加速度 a x36  x13  3.88  3.39  2.88  2.40  1.89  1.40   m/s 2  0.50m/s 2 9T 2 9 �0.12 [3]