2022 年高考物理二轮专题复习力学培优卷 1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学使用了如图所示的装置，木板放在水平桌面上， 打点计时器打点频率为 50Hz 。 （1）实验中得到如图所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得 AB  7.65cm ， BC  10.17cm ，则 2 实验测出小车的加速度大小为________ m / s 。 （2）若直接按题中所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力代替绳的拉力 F 为横轴，通过纸带分析得到 的加速度 a 为纵轴，以下画出的 a  F 图像合理的是________。 （3）实验中，沙和沙桶的总重力________（填“大于”“小于”或“等于”）绳子对小车的拉力，为了让沙和沙 桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________（填“远大于”或“远小于”）小 车的质量。 （4）若第（2）问中四个图像中的图线（ B、C 图线中的直线部分）的斜率为 k ，则小车的质量 M  ____ ____。 2．如图甲所示的实验装置，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细线，跨过固定在木板边缘的定滑轮 与一重物相连，木块右侧通过纸带与打点计时器相连。释放重物后，木块在木板上向左加速运动。图乙 是重物落地前，打点计时器在纸带上打出的一些点（单位： cm ）。 （1）已知打点计时器使用的交变电流频率为 50Hz ，由图乙给出的数据，可得木块运动加速度的大小为_ __________ m/s 2 P ，纸带打 点时重物的瞬时速度大小为___________ m/s （计算结果均保留 3 位有效数 字）。 （2）设重物的质量为 M ，木块的质量为 m ，且线与纸带的质量均不计，除了木块与木板间有摩擦外， 其它部分的摩擦不计，重力加速度用 g 表示，若测得的加速度为 a ，则木块和木板之间的动摩擦因数  的 表达式为   ___________。 3．某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。同学们在实验中，都将砂和小桶总重 力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于 小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力。 （1）下列器材中不必要的是___________。（填字母代号） A．低压交流电源 B．秒表 C．天平（含砝码） D．刻度尺 （2）下列实验操作中正确的是___________。（填字母代号） A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源 C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上 D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带 （3）图乙是某同学实验中获得的一条纸带。A、B、C 为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间 隔为 T，A、B 间的距离为 x1 ，A、C 间的距离为 x2 ，则 B 点的速度 vB  ___________；小车的加速度 a __ _________。（用字母表达） （4）图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力 mg 为横坐标，以小 车运动的加速度 a 为纵坐标，利用各自实验数据作出的 a -mg 图像。小芳与小刚的图像有较大差异，既不 过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是___________（填字母代号）。 A．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大 B．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小 C．图像发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大 D．图像发生弯曲，可能是小车的质量过大 4．某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力与其伸长量关系”的实验。 (1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。 (2)由实验数据得到弹簧弹力与弹簧长度 F-x 的关系图线如图乙所示，由图线可得该弹簧的原长 x0=__cm， 劲度系数 k=_____N/m。 (3)将该弹簧做成一弹簧测力计，当该弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度 x=________cm。 5．如图甲所示，某同学利用该装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为 M，砂桶和砂子的总质量 为 m，不计绳与滑轮间的摩擦。 （1）利用该装置实验时，下列说法正确的是___________。 A．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量 m 远小于小车的质量 M B．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力 C．应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出纸带 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获得多组数据，作出 a  F 图像 （2）该同学在实验中得到（乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点未画出）。已知打点计时器 所接交流电的频率为 50Hz，根据纸带可求出打记数点 4 时小车的速度大小为___________m/s，小车运动 的加速度为 a  ___________m/s2。（结果均保留两位有效数字）。 （3）改变砂桶内砂子的质量，多次实验，以力传感器的示数 F 为横轴、小车对应的加速度 a 为纵轴，作 出的 a  F 图像（丙，可知小车的质量 M  ___________kg（结果保留两位有效数字）。 6．用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在 桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮 P1 固定在桌子边，滑轮 P2 、 P3 可沿桌边移动。 第一次实验中，步骤如下： A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点 O 静止，且 OP1 、 OP2 、 OP3 与桌面平行； B．在白纸上描下 O 点的位置和三根绳子的方向，以 O 点为起点，作出三拉力的图示； C．以绕过 P2 、 P3 绳的两个力为邻边作平行四边形，作出 O 点为起点的平行四边形的对角线，量出对角 线的长度； D．检验对角线的长度和绕过 P1 绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。 （1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为 m，另一根绳挂的钩码质量为 2m ，则第三根绳挂的质量一 定大于___________且小于___________。 （2）第二次实验时，改变滑轮 P2 、 P3 的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点__________ _（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的 O 点重合。实验中，若桌面不水平___________ （选填“会”或“不会”）影响实验的结论。 7．用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。实验中，保持小车质量一定时，探究小车加速度 a 与合力 F 的关系。 （1）除了电火花计时器、小车、天平（附砝码）。砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及 开关外，在下列器材中必须使用的有___________ （选填选项前的字母）。 A．220V、50Hz 的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 （2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是___________。 A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上 C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 （3）该同学在实验中得到如图（乙）所示的一条纸带， 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 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）。 （4）在本实验中认为细线的拉力 F 等于砝码和砝码盘的总重力 mg，已知三位同学利用实验数据作出的 a-F 图像如图丙中的 1、2、3 所示，下列分析正确的是___________ （选填选项前的字母） A．出现图线 1 的原因可能是没有平衡摩擦力 B．出现图线 2 的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适 C．出现图线 3 的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大 （5）在本实验中认为细线的拉力 F 等于砝码和砝码盘的总重力 mg，由此造成的误差是___________（选 mg  F真 填“系统”或“偶然”）误差。设拉力的真实值为 F 真，小车的质量为 M，为了使 F真  5% ， 应当满足的 m 条件是 M  ___________。 8．某同学采用如图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验，OA 为橡皮绳，OB 与 OC 为绳套。 某次测量时先用两个弹簧测力计将橡皮绳与绳套的结点拉到 O 点，并记下测力计的弹力 F1、F2，接着改 用一个弹簧测力计也将结点拉到 O 点，并记下测力计的弹力。图乙为各个力的示意图。 （1）该实验主要采用的科学方法是___________。 A．控制变量法 B．理想实验法 C．类比法 （2）图甲中弹簧测力计的示数为___________N。 （3）下列关于实验的要求错误的是___________。 A．拉线方向应与木板平面平行 D．等效替代法 B．弹簧测力计应在使用前调零 C．与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要记录拉力的方向与大小 （4）用一个弹簧测力计将结点拉到 O 点时，弹簧测力计的图示应为图乙中的________（填“F”或“ F � ”） 9．物理兴趣小组在利用气垫导轨测量滑块的加速度实验中，利用钩码牵引一滑块在气垫导轨上运动，如 图所示，实验步骤如下： A．实验前将气垫导轨调成水平 B．将滑块从光电门 1 的右方由静止释放 C．由数字计时器测得遮光条通过两光电门的遮光时间分别为 0.020s、0.005s D．用刻度尺测得两光电门间的距离为 51.20cm，用刻度尺测得遮光条的宽度为 4.0mm 回答下列问题（结果均保留两位有效数字）： （1）滑块通过光电门 1 时的速度大小为______ m/s ； （2）滑块通过光电门 2 时的速度大小为______ m/s ； 2 （3）滑块运动的加速度大小为______ m/s 。 10．如图甲所示，是某同学做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图. 实验得到的纸带如图乙、丙所示，纸带上相邻两个计数点间还有 4 个点未画出，实验时使用的交流电的 频率为 50Hz，其中丙图中计数点 3 未画出。 （1）在“探究加速度与力的关系”时，需要满足_______条件，才能将细线上悬挂物的重力近似当成细线的 拉力，但会给实验带来_______误差（选填“偶然”或“系统”）； （2）从图乙、图丙可求得两条纸带对应的加速度 a1=_______m/s2，a2=_______m/s