优化方案2016届高考物理大一轮复习实验四验证牛顿运动定律高效演练

实验四： 验证牛顿运动定律, 注意事项1．平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动。

2．实验条件：小车的质量M 远大于小盘和砝码的总质量m 。

3．操作要领：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车。

误差分析1．因实验原理不完善引起误差。

以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg ＝(M ＋m )a ；以小车为研究对象得F ＝Ma ；求得F ＝M M ＋m ·mg ＝11＋m M·mg ＜mg ，本实验用小盘和砝码的总重力mg 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。

2．摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。

考点一 教材原型实验考向1 实验原理与实验操作(2019·广东实验中学月考改编)某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)实验中除了需要小车、砝码、托盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、两根导线、复写纸、纸带之外，还需要________、________。

(2)下列做法正确的是________。

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 ．在调节木板倾斜角度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上C ．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D ．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度E ．用托盘和盘内砝码的重力作为小车和车上砝码受到的合外力，为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量(3)某同学以小车和车上砝码的总质量的倒数1M为横坐标，小车的加速度a 为纵坐标，在坐标纸上作出的a -1M关系图线如图甲所示。

第三章 实验41．(2013·全国卷Ⅰ·22)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：图(a)①用天平测量物块和遮光片的总质量M 、重物的质量m ；用游标卡尺测量遮光片的宽度d ；用米尺测量两光电门之间的距离s ；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间Δt A 和Δt B ，求出加速度a ；④多次重复步骤③，求a 的平均值a －；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．回答下列问题：(1)测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为______cm ．图(b)(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a ＝________．(3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a －和重力加速度g 表示为μ＝________．(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________________(填“偶然误差”或“系统误差”)．解析 (1) cm ，游标尺读数为12× cm ．(2)物块在两光电门间做匀加速直线运动，有v 2B －v 2A ＝2as ，即(d Δt B )2－(d Δt A )2＝2as ，得a ＝12s[(d Δt B )2－(d Δt A)2]． (3)设线上拉力为F ，根据牛顿第二定律，对物块有F －μMg ＝M a －，对重物有mg －F ＝m a －，两式联立得μ＝mg －(M ＋m )a －Mg或对物块与重物组成系统，由mg －μMg ＝(M ＋m )a －，得μ＝mg －(M ＋m )a －Mg． (4)如果细线没有调到水平，细线的拉力存在一竖直分力，物块受的摩擦力不再是μMg ，此误差是由实验原理造成的，为系统误差．答案 (1) (2)12s [(d Δt B )2－(d Δt A )2] (3)mg －(M ＋m )a －Mg(4)系统误差 2．如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质力传感器能显示挂钩处所受的拉力．(1)在探究质量一定，加速度与合外力的关系时，要使力的传感器的示数等于小车所受合外力，必须进行的操作是________________.然后保证小车的质量不变，多次向沙桶里加沙，测得多组a 和F 的值，画出的a －F 图象是________．(2)在探究合外力一定、加速度与质量的关系时，先测出小车质量m ，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t .改变小车质量m ，测得多组m 、t 的值，建立坐标系描点作出图线．下列能直观得出合外力一定时，加速度与质量成反比的图线是________．解析 (1)小车与木板之间存在摩擦力，这样就不能用绳子的拉力代替合力，所以做实验首先必须要平衡摩擦力．小车质量m 0一定时，加速度与合外力F 成正比，故C 正确．(2)小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x ＝12at 2，所以加速度a ＝2x t 2，改变小车质量m ，测得多组m 、t 的值，由于位移不变，所以a 与t 2成反比，则合外力一定时，加速度与质量成反比，正确的图线是C ，故选C ．答案 (1)平衡摩擦力 C (2)C3．某同学利用如图甲所示装置探究加速度与合外力的关系．利用力传感器测量细线上的拉力．按照如下步骤操作：甲①安装好打点计时器和纸带，调整长木板的倾斜程度，平衡小车所受的摩擦力；②小车与细线相连，细线通过长木板一端光滑的定滑轮和动滑轮，与力传感器相连，动滑轮上挂上一定质量的钩码，将小车拉到靠近打点计时器的一端；③打开力传感器并接通打点计时器的电源(频率为50 Hz 的交流电源)；④释放小车，使小车在长木板上做匀加速直线运动；⑤关闭传感器，记录下力传感器的示数F ，通过分析纸带得到小车的加速度a ；⑥改变钩码的质量，重复步骤①②③④⑤；⑦作出a －F 图象，得到实验结论．(1)本实验在操作中是否需要满足钩码的质量远远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)；某次释放小车后，力传感器的示数为F ，通过天平测得小车的质量为M ，动滑轮和钩码的总质量为m ，不计滑轮的摩擦，则小车的加速度理论上应等于________．A ．F 2MB ．F MC ．mg －2F MD ．2F M(2)如图乙所示是某次实验测得的纸带的一段，可以判断纸带的________(填“左”或“右”)端与小车连接；在打点计时器打下计数点6时，小车的瞬时速度大小为________m/s.(保留两位有效数字)乙解析 (1)本实验利用力传感器测量细线上的拉力，不需要用钩码的重力代替，所以不需要满足钩码的质量远远小于小车的质量．小车的加速度大小等于它所受的合外力与质量的比值，故a ＝F M，B 正确． (2)纸带右侧两点间的距离越来越大，故纸带左端与小车相连．打点计时器打下计数点6时小车的瞬时速度为打点计时器打下计数点5到打下计数点7过程小车的平均速度，故v ＝ m /s ＝0.75 m/s ．答案 (1)不需要 B (2)左。

【3年高考】（新课标）2016版高考物理大一轮复习第三章第2讲牛顿运动定律的应用练习1.(2014北京理综,18,6分)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。

例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。

对此现象分析正确的是( )A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度2.(2013广东理综,19,6分)(多选)如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。

甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )A.甲的切向加速度始终比乙的大B.甲、乙在同一高度的速度大小相等C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D.甲比乙先到达B处3.(2013重庆理综,4,6分)图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。

分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图2中的( )图1 图2A.①、②和③B.③、②和①C.②、③和①D.③、①和②4.(2013山东理综,15,5分)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )A.∶4B.4∶C.1∶2D.2∶15.(2012天津理综,8,6分)(多选)如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等,则( )A.0~t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t2时刻后物块A做反向运动D.t3时刻物块A的动能最大6.(2012江苏单科,4,3分)将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。

一、单项选择题1．(2015·湖北部分重点中学联考)伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( )A ．自由落体运动是一种匀变速直线运动B ．力是使物体产生加速度的原因C ．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性D ．力是维持物体运动的原因解析：选D.伽利略通过斜面实验以及逻辑推理证明自由落体运动是一种匀变速直线运动，A 项不符合题意；牛顿第一定律表明力是产生加速度的原因、惯性是物体的固有属性，B 、C 项不符合题意；亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，D 项符合题意．2.(2015·浙江苍南月考)有人做过这样一个实验：如图所示，把鸡蛋A 快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B 撞去(用同一部分撞击)，结果每次都是被撞击的鸡蛋B 被撞破．则下面说法不正确的是( )A ．A 对B 的作用力的大小等于B 对A 的作用力的大小B ．A 对B 的作用力的大小大于B 对A 的作用力的大小C ．A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A 蛋壳产生向前的作用力D ．A 蛋碰撞部位除受到B 对它的作用力外，还受到A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小解析：选B.A 对B 的作用力和B 对A 的作用力为作用力与反作用力，大小一定相等，故A 正确，B 错误；A 蛋碰撞瞬间，其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A 蛋壳产生向前的作用力，C 对；A 蛋碰撞部位除受到B 对它的作用力外，还受到A 蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力，所以所受合力较小，D 正确．3．月球表面上的重力加速度为地球表面上重力加速度的16.对于同一个飞行器，在月球表面上时与在地面表面上时相比较( )A ．惯性减小为地球表面时的16，重力不变B ．惯性和重力都减小为在地球表面时的16C ．惯性不变，重力减小为在地球表面时的16D ．惯性和重力都不变解析：选C.因同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关．所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变．物体的重力发生变化，这个飞行器在月球表面上的重力为G 月＝mg 月＝m ·16g 地＝16G 地．选C. 4．(2015·海口模拟)汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶，根据牛顿运动定律，以下说法正确的是 ( )A ．汽车能拉着拖车加速前进，是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B ．加速前进时，汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等C ．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力D ．汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等解析：选B.汽车拉着拖车加速前进，汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力，根据牛顿第三定律，汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力，且同时产生，故只有选项B 正确．5．一物体静止于斜面上，如图所示，则下列说法正确的是( )A ．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B ．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C ．物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D ．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力解析：选B.根据作用力和反作用力及平衡力的特点可知物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力和反作用力，故A 错，B 对．物体所受的重力是地球施加的，它的反作用力应作用在地球上，由此可知C 错．对重力分解，其分力也是作用在物体上的，不可能分解为对斜面的压力，D 错．6．(2015·福建六校联考)2014年10月20日14时31分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“遥感二十二号”卫星发射升空并送入预定轨道．关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力D．卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用解析：选A.火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B、C错误，选项A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误．二、多项选择题7．(2013·高考山东卷)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：选AC.伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持，A正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间．而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重物比轻的物体下落快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故BD皆错误．8.(2015·潍坊模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车的运动情况，下列叙述正确的是()A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速解析：选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对于碗向右洒出，故B、D正确．9.2014年10月7日21时49分在云南普洱市景谷县发生6.6级地震，如图所示，解放军某部出动直升机救助被困受伤灾民，若不考虑悬索质量，下列说法正确的是()A．只有在匀速吊起时悬索对人的拉力才等于人对悬索的拉力B．当加速吊起时悬索对人的拉力等于人对悬索的拉力C．当加速吊起时悬索对人的拉力大于悬索对飞机的拉力D．无论如何吊起悬索对人的拉力都等于人对悬索的拉力解析：选BD.悬索对人的拉力和人对悬索的拉力是一对作用力与反作用力，在任何情况下大小都相等，故A选项错误，B、D选项正确；悬索对飞机的拉力和飞机对悬索的拉力是一对作用力和反作用力，且悬索中张力处处相等，故C选项错误．10．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，则下列说法正确的是()A．系好安全带可以减小惯性B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害解析：选BD.根据惯性的定义知：安全带与人和车的惯性无关，A错、B对，系好安全带主要是防止因刹车时由于人具有惯性而造成的伤害事故，C错、D对．三、非选择题11．如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑，求竿对“底人”的压力大小．解析：对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力F f，有mg－F f＝ma、F f＝m(g－a)，竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力——摩擦力，且大小相等，方向相反．对竿分析：受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F′f、顶竿的人对竿的支持力F N，有Mg＋F′f＝F N，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到F′N＝Mg＋F′f＝(M＋m)g－ma.答案：(M＋m)g－ma☆12.如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小．(g取10 N/kg)解析：A受力如图所示，由平衡条件得：)－mg－F＝0k(L－L解得：F＝－4 N故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N方向竖直向下B受力如图所示，由平衡条件得：F N－mg－F′＝0解得：F N＝9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.答案：9 N。

训练高效提能 1．(2014·广州模拟)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图实Ⅳ－13所示为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．图实Ⅳ－13(1)图实Ⅳ－14所示为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为________，小车________ m/s2.(结果均保留两位有效数字) 图实Ⅳ－14 图实Ⅳ－15(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图实Ⅳ－15所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．解析　(1)AC这段位移的平均速度等于AC这B点的瞬时速度，故v＝＝ ＝1.6 由逐差法求解小车的加速度＝＝＝3.2 2 (2)将坐标系中各点连成一条直线，连接时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示．答案　(1)1.6　3.2　(2)见解析图(2014·四川省树德中学模拟)一小组的同学用如图实Ⅳ－16甲所示装置做“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”实验． 图实Ⅳ－16(1)下列说法正确的有________．平衡摩擦力时，用细线一端挂空砝码盘，另一端与小车相连，将木板适当倾斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力(2)乙图为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分．从比较清晰的点迹起，在5个计数点A、B、C、D、E，相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出，用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图乙所示，已知打点计时器接在频率为50 的交流电源上，则此次实验中小车运动加速度的测量值a＝________(结果保留两位有效数字)(3)某同学平衡摩擦力后，改变砝码盘中砝码的质量，分别测量出小车的加速度a.以砝码的重力F为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，得如图丙所示的a－F图象，则图线不通过坐标原点的主要原因是_____________________________________________________________．答案　(1)　(2)1.2　(3)没有考虑砝码盘的重力(2014·四川省资阳市质检)图实Ⅳ－17甲所示为“用研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图，A为带有位移传感器发射器的小车，B为若干规格相同的钩码．实验中，用钩码的重力大小替代小车所受拉力大小，摩擦阻力不计． 图实Ⅳ－17(1)为了研究小车的加速度与力的关系，实验中应该保持________不变．(2)改变钩码的个数N，测得相应的小车加速度，数据见下表：钩码个数N48121620小车加速度()0.100.200.300.400.50根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出小车加速度与钩码个数的关系图线．(3)设一个钩码的重力为G，由已知数据可得小车的加F的定量关系式为：________．答案　(1)小车总质量(2)如图所示 (3)a＝(2013·课标Ⅰ)图实Ⅳ－18为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下： 图实Ⅳ－18用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度ds；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度a；多次重复步骤③，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 )的示数如图实Ⅳ－19所示，其读数为________(2)物块的加速度a可用d、s、和表示为a＝________________．图实Ⅳ－19(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为＝________________．(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．解析　(1)游标卡尺的读数为9 ＋12×0.05 mm＝9.60 mm＝0.960 cm(2)由vv＝2as，v＝，v＝联立得＝(3)设细线的张力为T，对M有T－μMg＝M a对m有mg－T＝m a联立两式得μ＝(4)细线没有调整到水平，造成张力T不水平，若此时以T水平来分析计算，会造成测量值总答案　(1)0.960　(2)(3)　(4)系统误差某同学设计了如图实Ⅳ－20所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t. 图实Ⅳ－20(1)木块的加速度可以用d和t表示为a＝________．(2)改变瓶中水的质量重复实验a与弹簧秤示数F的关系．下图中能表示该同学实验结果的是________． (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．可以改变滑动摩擦力的大小可以更方便地获取更多组实验数据可以更精确地测出摩擦力的大小可以获得更大的加速度以提高实验精度解析　(1)由d＝可得：a＝(2)由牛顿第F－F＝ma，故a＝－，选项正确．(3)挂钩码的方法不能连续改变细绳拉力大小，因此不能准确测出摩擦力的大小，也不利于获得多组测量数据，故、C正确．答案　(1)　(2)　(3)BC图实Ⅳ－21为用速度传感器和拉力传感器验证“质量一定时加速度与物体所受合外力成正比”的实验装置示意图． 图实Ⅳ－21实验主要步骤如下：在长木板上A、B两点各安装一个速度传感器，读出A、B两点间的距离L；将拉力传感器固定在小车的左端，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；接通电源，将小车自C点释放，小车在细线拉动下运动．记录细线拉力F的大小以及小车经过A、B时的速率v、v；由运动学公式计算出小车的加速度a，并将测得的拉力和加速度填入实验数据表格中；改变所挂钩码的数量，重复③、④的操作．实验数据表格如下：次数F/(m·s－2)(1)由表中数据，在图实Ⅳ－22坐标纸上作出a－F实验图线(图中已画出的为理论图线)． 图实Ⅳ－22(2)实验图线与理论图线存在偏差的主要原因是___________________________________．(3)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)要保持小车(含拉力传感器)的质量M不变要保证小车(含拉力传感器)的质量M远大于所挂钩码的质量m两速度传感器间的距离要适当大些要保持细线方向与木板平面平行答案　(1)a－F实验图线如图 (2)没有平衡摩擦力　(3)。

1 【高考领航】2016届高考物理大一轮复习 牛顿运动定律图象 瞬时性及多过程问题热点集训（三） 热点一 牛顿运动定律的图象问题 牛顿运动定律中的图象包括v－t图象、a－t图象、x－t图象、F－t图象、F－x图象、a－x图象、Fmg－t图象等，利用图象可以获取信息，简明、快捷、准确地解决物理问题，

考查学生分析、综合和推理等能力．这类问题在高考中经常考查，如2014年课标全国卷Ⅱ第24题结合v－t图象考查力与运动的关系、重庆卷第5题结合v－t图象考查从图象获取信息的能力、四川卷第7题结合v－t图象考查传送带问题． 1. (多选)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反．该过程的v－t图象如图所示，g取10 m/s2.下列说法中正确的是( ) A．小球所受重力和阻力大小之比为5∶1 B．小球上升过程与下落过程所用时间之比为2∶3 C．小球落回到抛出点时的速度大小为86 m/s D．小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态 解析：选AC.上升过程中mg＋f＝ma1，代入a1＝12 m/s2，解得f＝2 N，小球所受重力和阻力之比为5∶1，选项A正确；下落过程中mg－f＝ma2，可得a2＝8 m/s2，根据h＝12at2

可得t1t2＝a2a1＝23，选项B错误；根据v＝a2t2，t2＝6 s可得v＝86 m/s，选项C正确；小球下落过程中，加速度方向竖直向下，小球处于失重状态，选项D错误． 2. 如图所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用．力F可按图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)．已知此物体在t＝0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，取g＝10 m/s2，则这四个速率中最大的是 ( ) 2