高中物理必修一第三章实验验证知能优化演练
高三物理 实验十知能优化演练 新人教版.doc
高三物理实验十知能优化演练新人教版1. 下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )A. 测量电阻时如果指针偏转过多, 应将选择开关S拨至倍率较小的挡位, 重新调零后测量B. 测量电阻时, 如果红、黑表笔分别插在负、正插孔, 则会影响测量结果C. 测量电路中的某个电阻, 应该把该电阻与电路断开D. 测量阻值不同的电阻时必须重新调零解析: 选AC.指针偏转角度的大小, 是相对不测量时指针停在左边的0刻度而言的. 当指针偏角较大时, 表明待测电阻较小, 应换用较小的倍率; 电流总是从红表笔流入, 而从黑表笔流出, 每次换挡一定要重新进行欧姆调零; 测量电阻时, 应该把该电阻与电路断开; 测量阻值不同的电阻时, 不一定要重新调零, 例如测量阻值相近的两个电阻.2. (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻R x, 以下给出的是可能的操作步骤, 其中S为选择开关, P为欧姆调零旋钮, 把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上________.a. 将两表笔短接, 调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻线, 断开两表笔B. 将两表笔分别连接到被测电阻的两端, 读出R x的阻值后, 断开两表笔c. 旋转S使其尖端对准欧姆挡×1kD. 旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e. 旋转S使其尖端对准交流电压500 V挡, 并拔出两表笔(2)根据如图7－6－10所示指针位置可知, 此被测电阻的阻值约为________.图7－6－10解析: (1)测量几十千欧的电阻R x, 为使指针停在表盘中央刻度附近, 应选欧姆挡×1k, 并先进行欧姆调零, 然后进行测量; 使用完毕应将选择开关置于OFF挡或者交流电压最高挡, 并拔出表笔(2)指针的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值, 为30 Ω×1000＝30 kΩ.答案: (1)cabe (2)30 kΩ3. (2010·高考四川理综卷)用多用电表探测7－6－11甲所示黑箱发现: 用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压, E、F两点之间无电压; 用欧姆挡测量, 黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点, 红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点, 阻值很小, 但反接阻值很大. 那么, 该黑箱内元件的接法可能是图乙中的________.图7－6－11解析: 用多用电表探测黑箱的基本思路:EG、FG两点间均有电压, EF间没有电压, 说明EF间没有电源, 用欧姆挡测量, 说明EF间由E到F导通, F到E截止, 故选择B.答案: B4. (2011·高考重庆理综卷)某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同, 均为几欧姆, 接法可能是如图7－6－12中甲、乙两种之一, A、B和C是外接头. 现有一组线圈断路, 维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障, 若测量A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时, 多用电表指针偏转分别如图7－6－13甲、乙、丙所示, 则测量中使用欧姆挡的倍率是________(填: ×1、×10、×100或×1k), 三组线圈的接法是________(填: 甲或乙), 断路线圈是________(填: ①、②或③).图7－6－12图7－6－13解析: 因线圈的电阻均为几欧姆, 所以, 测量时欧姆挡的倍率应选×1.假定三组线圈的接法是甲时, 多用电表指示的电阻示数应有两次为无穷大, 所以, 三组线圈的接法是乙, 且断路的线圈是③.答案: ×1乙③5. 如图7－6－14所示为多用电表的刻度盘. 若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时, 表针指示如图所示, 则:图7－6－14(1)所测电阻的阻值为________Ω; 如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104Ω的电阻, 为了使测量结果比较精确, 应选用的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1k”).(2)用此多用电表进行测量, 当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时, 表针指于图示位置, 则所测电流为________mA; 当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时, 表针指于图示位置, 则所测电流为________mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时, 表针也指于图示位置, 则所测电压为________V.解析: (1)欧姆表读数: 对应最上一行刻度值为16, 倍率为“×100”, 读数为1.6×103Ω. (2)选50 mA直流电流挡, 则每一大格表示10 mA, 每一小格表示1 mA, 测量的精确度为1 mA, 应估读到0.1 mA(此时为1/10估读), 指针对应的读数为30.0 mA; 选择量程为250 mA的电流挡, 则每一大格表示50 mA, 每一小格表示5 mA; 测量的精确度为5 mA, 应估读到1 mA(此时为1/5估读), 指针对应的读数为150 mA.(3)选择10 V电压挡, 则每一大格表示2 V, 每一小格表示0.2 V, 测量的精确度为0.2 V, 应估读到0.1 V(此时应为1/2估读), 指针对应的读数为6.0 V.答案: (1)1.6×103×1k(2)30.0 150 (3)6.06. (2010·高考山东理综卷)在测定金属电阻率的实验中, 某同学连接电路如图7－6－15所示. 闭合电键后, 发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好, 电源电动势为E):图7－6－15(1)若电流表示数为零、电压表示数为E, 则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”).(2)若电流表、电压表示数均为零, 该同学利用多用电表检查故障. 先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流 2.5 mA”), 再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱, 把另一支表笔依次接b、c、d接线柱. 若只有滑动变阻器断路, 则多用电表的示数依次是__________、________、________.解析: (1)电流表在干路中, 读数为0, 则是干路断路, 又伏特表读数为E, 则只能是待测金属电阻丝所在支路断路.(2)多用表检测电路多用直流电压挡, 此时电流应从红表笔进入多用表. 因为滑动变阻器断路, 故在b、c、d处的读数分别为0、E、E.答案: (1)待测金属丝(2)直流电压10 V 红0 E E7. (2012·西安高三模拟)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻. 完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔, 将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔________, 进行欧姆调零.(4)测反向电阻时, 将________表笔接二极管正极, 将________表笔接二极管负极, 读出电表示数.(5)为了得到准确的测量结果, 应让电表指针尽量指向表盘________(填“左侧”、“右侧”或“中央”); 否则, 在可能的条件下, 应重新选择量程, 并重复步骤(3)、(4).(6)测量完成后, 将选择开关拨向____________位置.解析: (1)首先要机械调零. (2)在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程. (3)将红黑表笔短接, 即为欧姆调零. (4)测量二极管的反向电阻时应将红表笔接二极管的正极, 黑表笔接负极. (5)欧姆表盘的刻度线分布不均匀, 在中央的刻度线比较均匀, 所以尽量让指针指向表盘的中央. (6)测量完成后应将开关打到OFF挡.答案: (3)短接(4)红黑(5)中央(6)OFF8. (创新实验探究)某同学想用以下器材组装一只欧姆表, 并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值.A. 电流计, 满偏电流为1 mA, 内阻为20 ΩB. 电流计, 满偏电流为0.6 A, 内阻为5 ΩC. 电动势15 V, 内阻5 Ω的直流电源D. 电动势3 V, 内阻3 Ω的直流电源E. 最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器F. 最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)并在下面方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.(2)欧姆表调零后, 滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻, 发现指针指在满偏电流的三分之一处, 则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用, 导致内阻增大, 电动势基本不变, 且仍然能正常调零, 这将导致测量的结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”).解析:(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求, 即: I＝ER＋R g＋r, 调节滑动变阻器的滑片时,当滑动变阻器的阻值最大时, 电流小于电流表的满偏电流I g, 综合考虑应选A、D、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示.(2)欧姆表调零时, 由闭合电路欧姆定律得: E＝I g(R＋R g＋r), 代入数据得: R＝2977 Ω.(3)测量电阻时, 由闭合电路欧姆定律得: E＝I(R＋R g＋r＋R x), 由题意得: I＝I g3, 代入数据解得: R x＝6000 Ω.(4)由于电池的电动势不变, 根据上面的分析可知, 测量的结果准确. 答案: (1)ADE 图见解析(2)2977 (3)6000 (4)准确。
高一物理上册：第3章第三节知能优化训练
1．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是( )A ．速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的B ．加速度方向可与速度方向成任何夹角，但总是与合外力的方向相同C ．速度方向总是与合外力方向相同；加速度方向可能与速度方向相同，也可能不相同D ．速度方向总是与加速度的方向相同；速度方向可能与合外力方向相同，也可能不同 答案：B2.如图3－3－6所示，在光滑的水平地面上，在水平外力F 的作用下，质量为M 的小车和质量为m 的木块一起做加速运动，若木块与小车间的动摩擦因数为μ，则在运动过程中木块受到的摩擦力的大小为( )图3－3－6A ．μMgB ．μmgC.MF M ＋mD.mF M ＋m答案：D3．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)如图3－3－7，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g .则有( )图3－3－7 A ．a 1＝0，a 2＝gB ．a 1＝g ，a 2＝gC ．a 1＝0，a 2＝m ＋M Mg D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M Mg 解析：选C.木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg .木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg .由平衡条件和牛顿第二定律可得a 1＝0，a 2＝m ＋M Mg . 4．在宇航员训练程序中，一位80 kg 的宇航员被绑在一个质量为220 kg 的火箭运载器内．这个运载器被安放在一条无摩擦的长直轨道上，开动火箭发动机使之很快地加速．在2.0 s 内它的速度由0增加到100 m/s ，接着以这个速度运行7.0 s ，马达突然制动，经4.0 s 停下来．设喷射燃料的质量和运载器的质量相比可以忽略．(1)计算向前的推力多大；(2)计算施加在运载器和乘客上的制动力．答案：(1)1.5×104 N (2)－7.5×103 N1．关于力和运动，正确的说法是( )A ．物体速度为零时，合外力一定为零B ．物体做曲线运动，合外力一定为零C ．物体做直线运动，合外力一定是恒力D ．物体做匀速直线运动，合外力一定为零解析：选D.只有物体处于平衡状态时，所受的合外力才一定为零，速度为零不等于静止状态，例如将物体竖直上抛到最高点时，不能说成静止，此时物体只是瞬时速度为零，合力不为零；不管合外力的大小如何变化，只要合外力的方向与物体的运动方向在同一条直线上，物体就做直线运动．2．下列说法中正确的是( )A ．物体受到一个不为零的恒定的外力作用时，它的运动状态一定不改变B ．物体受到的合外力为零时，一定做变速运动C ．物体受到的合外力为零时，一定处于平衡状态D ．物体运动的方向就是物体所受合外力的方向解析：选C.力是物体运动状态发生改变的原因，当物体受到的合外力不为零时，物体的运动状态必定改变；当物体受到的合外力为零时，物体处于平衡状态，平衡状态有两种可能，即静止或匀速直线运动．物体的运动方向不一定与合外力方向相同，但物体加速度的方向必定与物体的合外力方向相同．3．在光滑水平面上运动的木块，在运动方向上受到一个方向不变、大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将做( )A ．匀减速直线运动B ．匀加速直线运动C ．速度逐渐减小的变加速运动D ．速度逐渐增大的变加速运动解析：选D.由牛顿第二定律得，加速度大小随力的减小而逐渐减小，因而该运动为变加速运动，而加速度方向与力的方向相同，也与运动方向相同．因此，速度逐渐增加．4．如图3－3－8所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m 的土豆A 受其他土豆对它的总作用力大小应是 ( )图3－3－8A ．mgB ．μmgC ．mg μ2＋1D ．mg 1－μ2 解析：选C.求的是“其他土豆对A 的作用，不是A 所受的合力”．(不要忽略了A 的重力)．F其他＝(mg )2＋(ma )2 A 的加速度就是整体的加速度，知a ＝μg .代入上式即可．5．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F 的作用，F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图3－3－9所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2.由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )图3－3－9A ．m ＝0.5 kg ，μ＝0.4B ．m ＝1.5 kg ，μ＝215C ．m ＝0.5 kg ，μ＝0.2D ．m ＝1 kg ，μ＝0.2解析：选A.由v －t 图象知，4 s ～6 s 物体匀速运动，∴F f ＝F 1＝2 N,2 s ～4 s 物体匀加速运动，a 2＝Δv 2t 2＝4－04－2＝2(m/s 2)．∴F 2－F f ＝ma 2，F f ＝μmg ，联立求解即可． 6．如图3－3－10所示，位于光滑固定斜面上的小物块P 受到一水平向右的推力F 的作用．已知物块P 沿斜面加速下滑．现保持F 的方向不变，使其减小，则加速度( )图3－3－10A ．一定变小B ．一定变大C ．一定不变D ．可能变小，可能变大，也可能不变解析：选B.对物体进行受力分析，如图所示．由牛顿第二定律得：mg sin θ－F cos θ＝ma 有a ＝g sin θ－F cos θ/m 所以当F 逐渐减小时，物体的加速度一定变大．7．如图3－3－11所示，一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a 向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则( )图3－3－11A ．a 变大B ．a 不变C ．a 变小D ．因为物块的质量未知，故不能确定a 变化的趋势 解析：选A.对物体作受力分析F cos θ＝ma ，a ＝F cos θmm 一定，F 增大，a 必增大． 8．(学科探究)在做“研究牛顿第二定律”的实验中，下列说法正确的是( )A ．实验时，将长木板垫起一个小角度是为了使小车获得斜向下的加速度B ．实验时，将长木板垫起一个小角度是为了使小车运动时，所受的摩擦力与小车的重力沿斜面向下的分力相抵消，即平衡摩擦力C ．实验时，要求砝码(含砝码盘)的质量m 远大于小车的质量M ，即m ≫MD ．实验时，要求砝码(含砝码盘)的质量m 远小于小车的质量M ，即m ≪M解析：选BD.实验时若长木板平放，小车运动时将受到摩擦力作用，那么小车所受的合外力将不是砝码通过细绳对小车的拉力，而是拉力减摩擦力，这样实验的结果误差将很大，故必须平衡摩擦力，A 错，B 正确．实验时，砝码和小车一样也做匀加速直线运动，所以砝码的重力是用来提供砝码和小车的加速度的，但我们认为砝码的重力只用来提供小车的加速度，要使这两个加速度能划等号，必须要求砝码的质量远小于小车的质量，即m ≪M .9．西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g (g 为重力加速度)这一数值，以醒世人．据测试，人体最脆弱的部分是人的头部，它能承受的最大的力为22.8×103N ，假如人的头部质量为5 kg ，试通过计算说明为什么确定500g 作为死亡加速度．解析：由牛顿第二定律，人的头部所能承受的最大加速度a m ＝F m ＝22.8×1035m/s 2＝4560 m/s 2.a m <500g ，若人体头部所产生的加速度为500g 时，人就会死亡，故把500g 作为死亡加速度．答案：见解析10．如图3－3－12所示，质量M＝10 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ＝0.02，在倾角θ为30°的斜面上，有一质量m＝1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程s＝1.4 m时，其速度v＝1.4 m/s，在这个过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向．(g＝10 m/s2)图3－3－12解析：由匀加速运动公式v2＝v20＋2as，得物体沿斜面下滑的加速度为a＝v2/2s＝0.7 m/s2. 由于a<g sinθ＝5 m/s2，可知物块受到摩擦力作用，分析物块受力，它受三个力，如左下图所示，对于沿斜面方向和垂直斜面方向，由牛顿第二定律，有mg sinθ－F f1＝ma，mg cosθ－F N1＝0.分析木楔受力，它受到五个力作用，如右上图，在水平方向，由牛顿第二定律，有F f2＋F f1cosθ－F N1sinθ＝0.由此可解得地面作用于木楔的摩擦力F f2＝F N1sinθ－F f1cosθ＝mg cosθsinθ－(mg sinθ－ma)cosθ＝ma cosθ≈0.61 N.F f2的方向水平向左．本题用整体法解是十分简便的，先求得加速度a，如图所示，对整体受力分析，有重力(M ＋m)g，M受到竖直向上的支持力F N，水平向左的摩擦力F f，则由牛顿运动定律，有(M＋m)g－F N＝ma sinθF f＝ma cosθ解得F f＝0.61 N，方向水平向左．答案：0.61 N，方向水平向左。
人教版高一物理必修一第三章教案
全章概述本章学习力的基本知识,是学习整个力学的基础和准备。
内容包括重力、弹力、摩擦力、力的合成、力的分解。
本章的内容与初中学过的有关力学知识联系密切,是初中知识的扩展和深化，是今后学好其它力学知识的基础。
在新课程标准下本章突出了以下特点：l、和过去教材相比，突出介绍了自然界中的四种相互作用，四种相互作用之间的关系没有定论的说法激起了有志者的热情与探索欲望。
2、注重从生活走向物理。
从我们熟悉的生活现象引入教学内容或回应教学内容,比如足球运动、重心改变、摩擦力的产生等等，源于生活的实例激发了大家探索的热情。
３、强调实验的作用，锻炼动手能力。
每节课都设计了若干实验，比如微小形变的演示，弹簧弹力规律的探索，滚动摩擦的研究等等。
在实验过程中体会和感悟实验方法对物理学习的重要性，激发学习物理的兴趣。
4、密切联系生活实际，源于生活并且最终服务于生活。
新课标要求1、通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力。
2、知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律3、通过实验,理解力的合成与分解,知道共点力的平衡条件，区分矢量和标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题３.1重力基本相互作用【教学目标】1、知识与技能⑴知道力的作用效果可分为两类。
⑵理解力产生的条件,知道力的测量工具、单位、量性、力的图示。
⑶知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。
⑷知道重力的大小和方向。
会用公式G＝mg(g＝9．8N／kｇ)计算重力。
⑸知道用悬绳挂着的静止物体、用水平支持物支持的静止物体,对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力，大小等于物体受到的重力。
⑹知道重心的概念以及质量分布均匀的物体重心的位置。
⑺了解力的几种基本相互作用,会对不同的力进行分类。
２、过程与方法⑴让学生自己动手，找不规则薄板的中心培养学生动手的能力。
⑵通过“重心”的概念，让学生知道等效替代是物理学研究的一种方法。
3、情感、态度价值观⑴通过课本内容的完成，让学生自己动手、动脑、观察,教育学生在日常生活当中多观察、多分析，看问题不能片面。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1课件：第三章习题课受力分析物体的平衡
1 A.μ1μ2 C.1＋μ1μμ12μ2
B．1－μ1μμ12μ2 D．2＋μ1μμ12μ2
解析：选 B．设水平作用力为 F.滑块 B 刚好不下滑，根据平衡 条件得 mBg＝μ1F；滑块 A 恰好不滑动，则滑块 A 与地面之间 的摩擦力等于最大静摩擦力，把 A、B 看成一个整体，根据平 衡条件得 F＝μ2(mA＋mB)g，解得mmAB＝1－μ1μμ12μ2.选项 B 正确．
[解析] 法一(解析法)： 如图所示，由平衡条件得 FN1＝tamngθ
FN2＝smingθ，随 θ 逐渐增大到 90°，tan θ、sin θ 都增大，FN1、 FN2 都逐渐减小，所以选项 B 正确． 法二(图解法)：
对球受力分析，球受 3 个力，分别为重力 G、墙对球的弹力 FN1 和板对球的弹力 FN2.当板逐渐放至水平的过程中，球始终处于 平衡状态，即 FN1 与 FN2 的合力 F 始终竖直向上，大小等于球 的重力 G，如图所示，由图可知 FN1 的方向不变，大小逐渐减 小，FN2 的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项 B 正确． [答案] B
A．2 个 C．4 个
B．3 个 D．5 个
[解析] MN 与 P 接触时有两种情况，若接触时无弹力，此时 P 受重力和弹簧的支持力 2 个力作用，A 项正确；若接触时有弹 力，则 P 平衡时必然还受到沿斜面向下的静摩擦力，因此 P 应 受 4 个力作用，故 C 项正确． [答案] AC
1. 如图所示，用平行于斜面体 A 的斜面的轻 弹簧将物块 P 拴接在挡板 B 上，在物块 P 上施加沿斜面向上的 推力 F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是( )
(2)由平衡条件得出的结论 ①物体受两个力作用平衡时，这两力必大小相等，方向相反， 作用在同一直线上． ②物体受三个力作用平衡时，其中任意两力的合力必与第三个 力等大反向． ③物体受三个以上的力作用平衡时，其中任意一个力与其余几 个力的合力等大反向．
人教版高中物理必修1第三章实验：验证力的平行四边形法则实验专题含答案
验证力的平行四边形法则实验专题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1.在“探究求合力的方法”实验中，选用量程为5 N的弹簧测力计做该实验．下图中F1= F2=3.00 N，甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°，乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°，丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°，其中操作不合适的是（选填“甲”“乙”或“丙”）同学，原因是．2.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。
此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置；1 / 16图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。
F 与中,方向一定沿AO方向的是________________；如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。
A.a增大,b减小减小,b增大C.a减小,b先增大后减小减小,b先减小后增大3.在“探究共点力合成的规律”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中：必须记录的是______A.橡皮筋固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮筋伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图，其中O为橡皮筋与细绳的结点，图中的和的合力的理论值是______；和的合力的实际测量值是______。
若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第三章第5节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标] 1．(多选)(2022·百色高一检测)将一个力F 分解为两个分力F 1和F 2，则下列说法中正确的是( ) A ．F 1和F 2是物体实际受到的力B ．F 1和F 2两个分力在效果上可以取代力FC ．F 1、F 2和F 都是物体受到的力D ．F 是F 1和F 2的合力解析：选BD ．对力进行分解时，已知力为物体实际受到的力，分力是用来代替合力的，客观上是不存在的．在进行受力分析时，合力和分力是不能同时考虑的．故选B D ．2．(2022·凉山州高一诊断)在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如图为用斧子把树桩劈开的图示，斧子对木桩施加一个向下的力F 时，产生了大小相等的两个侧向分力F 1、F 2，下列关系正确的是 ( )A ．F ＝2F 1sin θ2B ．F ＝2F 1sin θC ．F ＝2F 1cos θ2D ．F ＝2F 1cos θ解析：选A.把向下的力F 分解，如图所示，则F ＝2F 1sin θ2，即A 正确．3. 已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为( )A.F 2B ．3F 3C ．FD ．无法推断 解析：选A.由力的三角形学问可知，当分力F 2与分力F 1垂直时，分力F 2为最小值，故分力F 2＝F sin 30°＝F 2. 4．(多选)(2022·清远高一检测) 如图所示，物体A 静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到45°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是( )A ．A 对斜面的压力不变B ．A 对斜面的压力减小C ．A 受到的摩擦力减小D ．A 受到的摩擦力增大解析：选BD ．倾角为30°时，物体受到的摩擦力F f ＝mg sin 30°＝12mg ，对斜面的压力F N ＝mg cos 30°＝32mg ；倾角为45°时，物体受到的摩擦力F ′f ＝mg sin 45°＝22mg ，对斜面的压力F ′N ＝mg cos 45°＝22mg ，故F f <F ′f ，F N >F ′N ，B 、D 正确．5．(选做题) 如图所示，已知电灯的重力为G ＝10 N ，AO 绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO 绳水平．(1)请按力的实际作用效果将OC 绳对O 点的拉力加以分解，并作出示意图． (2)AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2的大小分别为多少？ 解析：(1)OC 绳的拉力F T 产生了两个效果，一个是沿着AO 绳的方向向下拉紧AO 绳，另一个是沿着BO 绳的方向向左拉紧BO 绳．画出分解示意图如图所示．(2)由于电灯处于静止状态，依据二力平衡可知，OC 绳的拉力大小等于电灯的重力，即F T ＝G ＝10 N. 由几何关系得F T1＝F Tsin θ＝10 2 N ，F T2＝F T cot θ＝10 N所以AO 绳所受的拉力F 1＝F T1＝10 2 N ， BO 绳所受的拉力F 2＝F T2＝10 N.答案：(1)见解析图 (2)10 2 N 10 N [课时作业] 一、单项选择题1．将一个力F 分解为两个不为0的力，下列分解方法中不行能的是( ) A ．分力之一垂直FB ．两个分力与F 都在同始终线上C ．一个分力的大小与F 的大小相同D ．一个分力与F 相同解析：选D ．一个力分解为两个力，在没有限制条件时，有很多解，但必需保证两分力的矢量和与F 相同，包括大小和方向．题干中限制两分力不为0，故选项D 中一个分力与F 相同，则另一分力为0，与题干冲突，因此选项D 不行能．2．(2022·广东肇庆摸底)将一个有确定方向的力F ＝10 N 分解成两个分力，已知一个分力F 1有确定的方向，与F 成30°夹角，另一个分力F 2的大小为6 N ，则在分解时( )A ．有很多组解B ．有两组解C ．有唯一解D ．无解解析：选B ．由已知条件可得F sin 30°＝5 N ，又5 N<F 2<10 N ，即F sin 30°<F 2<F ，所以F 1、F 2和F 可构成如图所示的两个三角形，故此时有两组解，选项B 正确．3．(2022·河南中原名校联考)粗细均匀的电线架在A 、B 两根电线杆之间．由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种外形，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是( )A ．冬季，电线杆对电线的拉力较大B ．夏季，电线杆对电线的拉力较大C ．夏季与冬季，电线杆对电线的拉力一样大D ．夏季，杆对地面的压力较大解析：选A.以整条电线为争辩对象，受力分析如图所示(F ＝F ′)，由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的拉力的合力与电线的重力平衡，由几何关系得：F cos θ＝Mg 2，即：F ＝Mg2cos θ.由于夏季气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h 变大，则θ变小，故Mg2 cos θ变小，所以夏季两电线杆对电线的拉力与冬季相比是变小的．B 、C 错误，A 正确．电线杆上的电线和电线杆的总质量肯定，总重力肯定，故夏季、冬季杆对地面的压力相等，所以D 错误．4. 如图所示，一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向成30°角时小球A 处于静止状态，则对小球施加的力最小为( )A.3mg B ．32mg C.12mg D ．33mg解析：选C.将mg 在如图所示方向分解，施加的最小力与F 1等大反向即可使小球静止，故F ＝F 1＝mg sin 30°＝12mg ，选项C 正确．5. 如图所示，F 1、F 2为有肯定夹角的两个力，L 为过O 点的一条直线，当L 取什么方向时，F 1、F 2在L 上的分力之和最大( )A ．F 1、F 2合力的方向B ．F 1、F 2中较大力的方向C ．F 1、F 2中较小力的方向D ．以上说法都不正确解析：选A.F 1和F 2在L 上的分力之和等价于F 1和F 2的合力在L 上的分力，而F 1和F 2的合力要分解在L 上的力最大，就应当使L 与合力方向全都，而L 若在其他方向上，都会使在L 上的力减小，因此A 正确．6．如图所示，AB 、AC 两光滑斜面相互垂直，AC 与水平面成30°.如把球O 的重力依据其作用效果分解，则两个分力的大小分别为 ( )A.12G ，32G B ．33G ，3G C.23G ，22G D ．22G ，32G解析：选A.对球所受重力进行分解，如图所示．由几何关系得F 1＝G sin 60°＝32G ，F 2＝G sin 30°＝12G ，A 正确．二、多项选择题7．把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是( ) A ．一个分力变大时，另一个分力肯定要变小 B ．两个分力可同时变大、同时变小C ．不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍D ．不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半 解析：选BD ．当两个分力夹角很大时，任何一个分力都可能大于合力的两倍，故选项C 错误；当两个分力方向相同时，两个分力取最小值，此时F ＝F 1＋F 2，明显F 1、F 2不能同时小于合力的一半，故选项D 正确；由于两分力的大小与两分力夹角有关，所以一个分力变大，另一个可变大，也可变小，故选项A 错误、B 正确．8．力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是( )A ．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面对下的分力，达到行车便利和平安的目的B ．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快C ．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是由于张开时手臂产生的合力增大的原因D ．帆船能逆风行驶，说明风力肯定能分解出沿船前进方向的分力解析：选AD ．汽车上桥时重力沿斜面对下的分力为mg sin θ，当引桥长时θ角小，重力向下的分力小时车行驶便利、平安，A 正确；B 中滑梯陡与小孩重力互不相干，B 错误；C 中双臂产生的合力大小均等于人的重力，C 错误；风吹船帆使之向前航行肯定是风力可以分解为沿船前进方向的分力，D 正确．9．如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F ，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是( )A ．甲、乙、丙所受摩擦力相同B ．甲受到的摩擦力最小C ．乙受到的摩擦力最大D ．丙受到的摩擦力最大解析：选BC.图中三个物体对地面的压力分别为F N 甲＝mg －F sin θ，F N 乙＝mg ＋F sin θ，F N 丙＝mg ，因它们均相对地面滑动，由F f ＝μF N 知，F f 乙＞F f 丙＞F f 甲，故B 、C 正确．10. (2022·唐山高一检测)如图所示，质量为m 的物体在恒力F 的作用下沿天花板匀速滑动，F 与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是() A．F cos θB．F sin θC．μ(F sin θ－mg) D．μ(mg－F sin θ)解析：选AC.物体受力如图所示：将F沿水平方向和竖直方向分解，分力分别为F1＝F cos θ，F2＝F sin θ.由于物体做匀速运动，则F f＝F1＝F cos θ，F N＝F2－mg＝F sin θ－mg，F f＝μF N＝μ(F sin θ－mg)，故选项A、C正确．三、非选择题11. 如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，全部接触点和面均不计摩擦．试求小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2.解析：小球的重力产生两个作用效果：压紧墙壁和A点，作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形，如图所示．小球对墙面的压力F1＝F1′＝mg·tan 60°＝100 3 N ，方向垂直墙壁向右．小球对A点的压力F2＝F2′＝mgcos 60°＝200 N，方向沿O→A.答案：100 3 N，垂直墙壁向右200 N，沿O→A方向12．(2022·石家庄高一检测)如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10 kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为30°，整个装置处于静止状态，(g取10 m/s2)；求：(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小．(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小．解析：(1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球受力分析，把不在轴上的力沿轴分解．则：水平方向上：F T sin 45°－F N sin 30°＝0竖直方向上：F T cos 45°＋F N cos 30°－mg＝0由以上两式得F N≈73.2 N，F T≈51.8 N. (2)外力方向与绳子垂直时，拉力最小．拉力的最小值为F min＝mg sin 45°代数解得F min≈70.7 N答案：(1)51.8 N73.2 N(2)70.7 N。
教科物理必修1：第三章2知能演练轻松闯关
1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法和理由正确的是() A．实验中所用电源为直流电源B．可以将装有砂子的小桶用来代替钩码，这样会使实验更加方便C．处理数据时不用a－m图像，而用a－1mD．改变小车质量时，要重新平衡摩擦力解析：选C.打点计时器要用交流电源；用砂桶代替钩码，是因为可以连续改变拉力的大小，但并不是由于使实验更加方便；从本实验中平衡摩擦力的方法来看，改变小车质量时，并不用重新平衡摩擦力．2．(2012·重庆巴蜀中学高一检测)利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是()A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，打点计时器处于工作状态D．若纸带上的点分布均匀，说明已平衡了摩擦力解析：选BCD.因为小车在运动时要受到阻力，纸带与打点计时器间也有阻力，将长木板一端垫高一些，利用小车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，此时不能将重物用细绳通过定滑轮系在小车上．3．如图3－2－6是某些同学根据实验数据画出的图像，下列说法中正确的是()图3－2－6A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小解析：选AD.图甲和图丙是小车的质量确定不变，图甲中F＝0时，即不施加拉力就有加速度，说明长木板的倾角过大，A正确；图丙中，当拉力达到某一值前没有加速度，说明平衡摩擦力不足，即长木板倾角过小，故C错误；乙和丁是对小车的拉力F确定不变，乙图中，1m＝0时，即小车的质量无穷大时还有加速度，说明平衡摩擦力过度，木板倾角过大，B错误；丁图是小车的质量小到一定程度才有加速度，说明平衡摩擦力不足，木板倾角过小，故D正确．4．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，备有下列器材：A.电火花打点计时器；B.天平；C.秒表；D.交流电源；E.电池；F.纸带；G.细绳、砝码、滑块(可骑在气垫导轨上)；H.气垫导轨(一端带定滑轮)；I.毫米刻度尺；J.小型气泵(1)实验中应选用的器材有________________________________________________________________________；实验的研究对象________________________________________________________________________．(2)本实验分两大步骤进行：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.解析：本实验的重点是：在m一定时，根据不同力作用下打出的纸带，求出加速度；在F 一定时，根据不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花打点计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出．答案：(1)ABDFGHIJ骑在气垫导轨上的滑块(2)①研究a与F的关系(m一定)②研究a与1/m的关系(F一定)图3－2－75．如图3－2－7所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错．(1)电源__________；(2)电磁打点计时器位置__________；(3)滑轮位置__________；(4)小车位置__________；(5)长木板____________________．解析：探究加速度与力、质量的关系时，电火花打点计时器应使用交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠右端；释放纸带时小车应靠近打点计时器；连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端平衡摩擦力．答案：(1)应用220 V交流电源(2)应靠右端(3)应使拉线水平(4)应靠近打点计时器(5)应垫高右端平衡摩擦力6．(2012·扬州中学高一月考)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图3－2－8甲所示．图3－2－8(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：图3－2－9(3)根据提供的实验数据作出的a －F 图线不通过原点，请说明主要原因．解析：(1)a ＝Δx T 2＝(3.68－3.52)×10－20.12 m/s 2＝0.16 m/s 2或a ＝Δx T 2＝(3.83－3.68)×10－20.12 m/s 2＝0.15 m/s 2.(2)如图所示 (3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F 的测量值小于真实值，a －F 的图线不过原点．答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)见解析(3)未计入砝码盘的重力。
2013高考物理一轮总复习：第三章实验四知能优化演练
1．关于验证牛顿运动定律的实验，下列说法中符合实际的是()A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系解析：选 D.牛顿运动定律的验证是控制变量思想的应用，因此首先要分清变量、不变量，故选项D符合实际．2.图3－4－8如图3－4－8所示为“验证牛顿运动定律”时甲、乙两同学根据实验数据画出的a F 图象，直线Ⅰ为甲同学画出的，直线Ⅱ为乙同学画出的．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是()A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过低了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了解析：选C.直线Ⅰ在纵轴上有较大的截距，说明在绳对小车的拉力F＝0(还没有挂重物)时，小车就有了沿长木板向下的加速度，说明平衡摩擦力时长木板倾角过大．直线Ⅱ在横轴上有较大的截距，说明乙同学在实验前没有平衡摩擦力，因此在绳对小车有了较大的拉力F 以后，小车的加速度仍然为零．故选项C正确．3．(2011·高考浙江卷)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线．为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是__①__(漏选或全选得零分)；并分别写出所选器材的作用__②__.图3－4－9解析：电磁打点计时器用来打点计时，以便测定加速度，要配备4 V～6 V学生电源(交流电源)为其供电，通过改变砝码个数来改变拉力大小．钩码放在小车上来调节小车质量．也可用电火花打点计时器来代替学生电源和电磁打点计时器，因为电火花打点计时器使用220 V交流电，不使用学生电源．答案：①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花打点计时器、钩码、砝码)②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花打点计时器)记录小车的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可以用于测量小车的质量．4．(2012·漳州一中检测)(1)在探究影响加速度的因素的实验中，作出了如图3－4－10所示的甲、乙两图象，图甲中三线表示实验中____________不同．图乙中图线不过原点的原因是____________________________．图3－4－10(2)某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如图3－4－11所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．图3－4－11①在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是___________；②打A纸带时，物体的加速度大小是________________．答案：(1)质量；平衡摩擦力过度(2)①乙②3.1 m/s25．(2012·泉州联考)有位同学设计了一个实验，用来验证在外力作用下物体做加速运动时，动能的改变量等于合外力所做的功．如图3－4－12，他使用的实验仪器有电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天平(图中未画出)、带定滑轮的木板(长约1米)、细线、砝码盘、砝码等．图3－4－12该同学操作如下．①用天平测出木块的质量m.把器材按上图安装好．纸带固定在木块中间的方孔内.②把木块放在打点计时器附近，用手按住，往砝码盘中加砝码，再放开木块，让它做加速运动．然后接通打点计时器电源，让它工作．当木块到达定滑轮处时，断开电源．③取下纸带，并在纸带上做了如图3－4－13的标记，然后进行数据处理．图3－4－13请回答下列问题．(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处，请更正：___________________________.(2)利用测得的木块质量m 、交流电源的周期T 、纸带上标示的位移s A ，s B ，s AB .①请你写出木块在加速阶段所受合外力的表达式：_______________________________________；②请写出验证动能定理的方法：__________________________________________________________________________________________________.(3)在上述试验中，如果对该同学选择的仪器和做法做一些更改，则可以直接将砝码及砝码盘的重力，作为研究对象所受到的合外力．为达到这个目的，你认为应该怎样做？_______________________________.答案：(1)应先接通电源，待打点计时器稳定工作后，再放开木块(2)由F 合＝ma ＝m s B －s A 32T 2；由F 合×s AB ＝12m v 2B －12v 2A 可知，只要验证在误差允许范围内s AB ＝(s B ＋s A )是否成立即可(3)将木块换成带轮小车以减少摩擦；垫起木板一端利用小车的下滑力平衡摩擦力；保证砝码及砝码盘的总质量远小于小车的质量6．(2012·福州模拟)某实验小组设计了如图3－4－14甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度a 和所受拉力F 的关系．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a F 图线，如图乙所示．图3－4－14(1)图线①是轨道处于________(填“水平”或“倾斜”)情况下得到的实验结果；(2)图线①②的倾斜程度(斜率)一样，说明了什么问题？________(填选项前的字母)A ．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的B ．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的C ．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定解析：(1)由图乙可知，对于图线①，当拉力F ＝0时，加速度并不为零，故轨道应处于倾斜状态；(2)设滑块和位移传感器的总质量为M ，在倾斜轨道上，由牛顿第二定律F ＋Mg sin θ－f＝Ma 得，a ＝1M F ＋(g sin θ－f M )；在水平轨道上，由牛顿第二定律F －f ′＝Ma 得，a ＝1MF －f ′M ；图线①②的斜率均为1M，故选项A 正确． 答案：(1)倾斜 (2)A7．(2010·高考江苏卷)为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图3－4－15所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．图3－4－15(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)图3－4－16(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v t 图象简要阐述理由．解析：(1)实验时，应先接通打点计时器，待打点计时器正常工作后再释放小车．(2)见答案．(3)见答案．答案：(1)之前(2)见下图(3)同意．在v t 图象中，速度越大时，加速度越小，小木块受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．8．(2012·福州一中检测)用水平力拉动物体在水平面上做加速直线运动．当改变拉力的大小时，物体运动的加速度也随之变化，a 和F 的关系如图3－4－17所示．g 取10 m/s 2.(1)根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数；(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体，请在图3－4－17的坐标系上画出这种情况下的a -F 图线．(要求写出作图的根据)图3－4－17解析：(1)根据牛顿第二定律：F －μmg ＝ma ，所以a ＝1m－μg可见a －F 图象为一条直线，直线的斜率k ＝1m＝2.0 kg －1，纵轴截距为－μg ＝－2.0 m/s 2， 解得：物体的质量m ＝0.50 kg ，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.20.(也可以用横轴截距求动摩擦因数：当F ＝1.0 N 时，物体的加速度为零，物体所受阻力f ＝F ＝1.0 N ，由f ＝μmg解得物体与水平面间的动摩擦因数μ＝f mg ＝0.20.用其他方法结果正确也可) (2)当物体质量加倍时，物体的加速度a ＝12m F －μg 直线斜率k ′＝12m＝1.0 kg －1，纵轴的截距不变，作出如图所示的图线．答案：(1)0.50 kg 0.20 (2)图见解析。
高考总复习物理试题必修1第3章实验四知能优化演练
1．在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中不．正确的是( )A ．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B ．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C ．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D ．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车解析：选A.本题考查实验过程中应注意的事项，选项A 中平衡摩擦力时，不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)拴在小车上，A 错；选项B 、C 、D 符合正确的操作方法，B 、C 、D 对．2．(2013·三明一中高三模拟)用如图所示的装置做“验证牛顿运动定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a 和小车所受拉力F 的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a －F 图象为图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是( )A ．实验前甲同学没有平衡摩擦力B ．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C ．实验前乙同学没有平衡摩擦力D ．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了答案：BC3．在“验证牛顿运动定律”的实验中，研究加速度a 与小车的质量M 的关系时，由于没有注意始终满足M ≫m 的条件，结果得到的图象应是图中的( )解析：选D.在本实验中，小车的加速度a ＝F M ＝mg M ＋m ，则绳中的张力F ＝Mmg M ＋m，在研究加速度跟小车质量M 的关系时，保持m 不变，若横轴为1/(M ＋m )，则a －1M ＋m图象应是过原点的直线，当满足M ≫m 时，a ≈mg M ，a －1M图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量变小，不满足M ≫m 时斜率将变小，图象便发生弯曲．故选D.4．(2013·清华附中高三模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1、G 2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G 1、G 2光电门时，光束被遮挡的时间Δt 1、Δt 2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，光电门间距离为x ，牵引砝码的质量为m .回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判断调节是否到位？答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)若取M ＝0.4 kg ，改变m 的值，进行多次实验，以下m 的取值不合适的一个是__________．A ．m ＝5 gB ．m ＝15 gC ．m ＝40 gD ．m ＝400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为__________．(用Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)答案：(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等(2)D (3)a ＝⎝⎛⎭⎫D Δt 22－⎝⎛⎭⎫D Δt 122x5．(2013·河北教学监测)某同学采用如图所示的装置探究“物体质量一定时，其加速度与所受合外力的关系”．(1)该同学是采用v －t 图象来求加速度的．图是实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B 、C 、D ，相邻计数点之间还有4个点没有画出．打点计时器接在频率为50 Hz 的交变电源上．打点计时器打C 点时，小车的速度为__________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)其余各点的速度都标在了v －t 坐标系中，如图甲所示．t ＝0.1 s 时，打点计时器恰好打B 点．请你将(1)中所得结果标在图甲所示坐标系中(其他点已标出)，并作出小车运动的v －t 图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a ＝__________m/s 2.(结果保留两位有效数字)(3)该同学最终所得小车运动的a －F 图线如图乙所示，从图中我们可以看出图线是一条过原点的直线．根据该图线可以确定下列判断中错误的是__________．A ．本实验中小车的质量一定时，其加速度与所受合外力成正比B ．小车的加速度可能大于重力加速度gC ．可以确定小车的质量约为0.50 kgD ．实验中配重的质量m 远小于小车的质量M解析：(1)相邻计数点间时间间隔T ＝0.1 s ，由匀变速直线运动的特点可知：v C ＝v BD ＝0.1330－0.04502T＝0.44(m/s)． (2)如图所示，在v －t 图线中，图线的斜率大小等于小车运动的加速度大小，即在图线上取两点，根据a ＝Δv Δt可得a ＝1.0 m/s 2.(3)根据牛顿第二定律可得a ＝1MF ，则在质量一定时，a 和F 成正比，A 正确；为了让配重的重力近似等于小车所受的合力，则配重质量应远小于小车质量，D 正确；由图线可知，图线斜率大小表示小车质量M 的倒数大小，即M ≈0.50 kg ，C 正确；由于细线上的拉力是由配重所受的重力提供的，所以二者运动的加速度不可能大于重力加速度g ，B 错误．答案：(1)0.44 (2)v －t 图线见解析 1.0(0.95～1.1都算对) (3)B。
高中同步创新课堂物理优化方案鲁教必修1习题：第三章第2节演练知能优化 含答案
1．(多选)运动物体拉动穿过打点计时器的纸带、纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点直接记录了( )A ．物体运动的时间B ．物体在不同时刻的位置C ．物体在任意时刻的速度D ．物体在任意时间内的位移解析：选AB.因为打点计时器打点的时间间隔是已知的，只要数出纸带上所打点数就可知道物体运动的时间，打点计时器每打一个点与一个时刻对应．因此，打点计时器直接记录了物体运动的时间和不同时刻所在的位置．如果物体做变速运动，只能求某段时间内的平均速度，不可能求出任意时刻的瞬时速度．即使物体做匀速直线运动，各时刻的瞬时速度等于运动的平均速度，也只能通过测量距离再经计算获得其运动速度，而不能直接获得，可见打出的点不能直接记录物体在不同时刻的速度．故选项A 、B 正确，选项C 错误．物体在不同时间内的位移，一方面要通过测量才能知道，另一方面每打两点需间隔一段时间，也不是任意一段时间内的位移都能测出的，所以打出的点也不能直接记录物体在任意时间内的位移，故选项D 错误．2．(多选)如果打点计时器用频率为50 Hz 的交流电，下列说法正确的是( ) A ．打点计时器的打点周期是0.02 sB ．每隔2个点取1个计数点，则计数周期为0.04 sC ．每隔5个点取1个计数点，则计数周期为0.1 sD ．每5个点取1个计数点，则计数周期为0.1 s解析：选AD.打点计时器电源频率为50 Hz ，故两点间时间间隔为0.02 s ，故A 、D 正确．3. (多选)利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时，在纸带上所打的一系列点如图所示，各相邻的计数点间的距离分别为s Ⅰ、s Ⅱ、s Ⅲ、…，则下列关系式中正确的是( )A ．s Ⅱ－s Ⅰ＝aT 2B ．s Ⅲ－s Ⅰ＝2aT 2C ．s Ⅱ－s Ⅰ＝s Ⅲ－s ⅡD ．s Ⅲ－s Ⅱ＝aT 22解析：选ABC.对于匀变速直线运动，连续相等时间间隔内的位移之差是恒量，即Δs ＝aT 2.对于该题有s Ⅱ－s Ⅰ＝s Ⅲ－s Ⅱ＝aT 2，而s Ⅲ－s Ⅰ＝s Ⅲ－s Ⅱ＋s Ⅱ－s Ⅰ＝2aT 2.所以选项A 、B 、C 正确，D 错误．4．在接通打点计时器电源和让纸带开始运动中，这两个操作之间的时间顺序关系是( )A ．先接通电源，后让纸带运动B ．先让纸带运动，再接通电源C ．让纸带运动的同时接通电源D ．先让纸带运动或先接通电源都可以解析：选A.接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序必须是先接通电源，后让纸带运动．若先让纸带运动，再接通电源，因纸带运动快，有可能纸带上还未打上点，纸带就已脱离打点计时器，所以要先接通电源，后让纸带运动．故选A.5．(1)打点计时器是一种使用________电源的________仪器，目前，常用的有______________和电火花打点计时器两种，电火花打点计时器是利用电火花在纸带上打出点迹的，它接的是________ V 交流电源，当使用的交流电源频率是50 Hz 时，电火花计时器每隔______ s 打一个点．(2)一辆小车沿一条直线运动，车上放着盛水的小桶，每隔2.0 s 滴一滴水，在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示，图中还放着一把刻度尺，其零刻度线与O 点对齐，若从小车通过O 点开始计时，则当滴下水滴G 时，小车运动时间是________s ，AH 段的平均速度为________．(保留3位有效数字)解析：(1)打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器和电火花打点计时器是经常使用的两种，如果它们使用的交流电源频率是50 Hz 时，每隔0.02 s 打一个点，电火花打点计时器工作电压为220 V ；(2)若从小车通过O 点开始计时，则当滴下水滴G 时，小车运动时间为7×2.0 s ＝14.0 s ，AH 段的平均速度v －＝AHt AH ＝307×2.0 cm/s ≈2.14 cm/s.答案：(1)交流 计时 电磁打点计时器 220 0.02 (2)14.0 2.14 cm/s6. 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E .测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为14.56 cm ，CD 长为11.15 cm ，DE 长为13.73 cm ，则打C 点时小车的瞬时速度大小为________m/s ，小车运动的加速度大小为________m/s 2，AB 的距离应为________cm.(结果保留三位有效数字)解析：打C 点时小车的瞬时速度v C ＝AE 4T＝14.56＋11.15＋13.730.4cm/s ＝98.6 cm/s ＝0.986 m/s.由Δs ＝at 2得：a ＝Δs t 2＝CE －AC （2T ）2＝11.15＋13.73－14.560.04cm/s 2＝258 cm/s 2＝2.58 m/s 2.因为v C ＝BC ＋CD2T，所以BC ＝v C ·2T －CD ＝(98.6×2×0.1－11.15) cm ＝8.57 cm ，AB ＝AC －BC ＝14.56 cm －8.57 cm ＝5.99 cm.答案：0.986 2.58 5.997．如图中甲、乙两图是使用电磁打点计时器测量物体仅在重力作用下的加速度a 的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz.(1)这两装置图相比较哪个图所示的装置较好，为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中，利用打出来的纸带可以测出当地的重力加速度．某次实验得到的纸带如图丙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA＝5.6 mm、OB＝15.0 mm、OC＝28.3 mm、OD＝45.5 mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02 s．当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)解析：(1)用夹子固定纸带，便于调整纸带方向竖直，还可避免手持不稳造成打第一个点模糊的情况．(2)g＝BC＋CD－AB－OA4T2＝（0.028 3－0.015）＋（0.045 5－0.028 3）－（0.015－0.005 6）－0.005 64×（0.02）2m/s2≈9.69m/s 2.答案：(1)乙图较好，原因见解析 (2)9.698．现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10 Hz ；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4.数据如下表所示．单位：cmx 1 x 2 x 3 x 4 h s 10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：物块的加速度a ＝________ m/s 2(保留3位有效数字)． 解析：根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得 x 3－x 1＝2a 1T 2 x 4－x 2＝2a 2T 2a ＝a 1＋a 22，又知T ＝1f＝0.1 s联立以上各式得a ≈4.30 m/s 2. 答案：4.309．一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段如图所示．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s ，(结果保留两位有效数字)．(1)根据纸带上记录的数据判断，小车是做________运动． (2)若小车做匀加速运动，则加速度大小a ＝________． (3)小车在计数点3所对应的速度大小v ＝________．解析：(1)由纸带可知，s 1＝6.00 cm ，s 2＝10.00 cm ，s 3＝14.00 cm ，s 4＝18.00 cm ，s 5＝22.00 cm ，s 6＝26.00 cm.因为Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝s 4－s 3＝s 5－s 4＝s 6－s 5＝4.00 cm.所以可判断小车做匀加速直线运动．(2)由Δs ＝aT 2得a ＝Δs T 2＝4.00×10－2（0.1）2 m/s 2＝4.0 m/s 2. (3)v ＝s 3＋s 42t ＝（14.00＋18.00）×10－22×0.1 m/s ＝1.6 m/s.答案：(1)匀加速直线 (2)4.0 m/s 2 (3)1.6 m/s10．某同学在“匀变速直线运动的实验探究”中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．各点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ，完成下列问题：(1)根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应时刻的瞬时速度填入表中(要求保留3位有效数字)．瞬时速度 v 1 v 2 v 3 v 4 v 5 数值/(m ·s －1)0.1650.2140.2630.363(2)在如图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．(3)由图象求出小车的加速度a ＝________m/s 2.解析：(1)根据公式可得v 4＝s 05－s 032T ＝11.95 cm －5.68 cm 2×0.10 s＝6.27×10－2 m0.20 s ≈0.314 m/s.(2)设纸带上0点对应的时刻为0时刻，则第1个计数点对应的时刻为0.1 s ，速度v 1＝0.165 m/s ；第2个计数点对应0.2 s ，速度v 2＝0.214 m/s ；第3个计数点对应0.3 s ，速度v 3＝0.263 m/s ；第4个计数点对应0.4 s ，速度v 4＝0.314 m/s ；第5个计数点对应0.5 s ，速度v 5＝0.363 m/s.在速度—时间坐标系中描出各点，用一条平滑的直线连接各点，得到如图所示图线．(3)速度—时间图象的斜率表示物体运动的加速度，根据图象选取点(0.48，0.36)和(0.22，0.22)可得：a ＝Δv Δt ＝0.36 m/s －0.22 m/s 0.48 s －0.22 s≈0.54 m/s 2.答案：(1)0.314 (2)见解析图 (3)0.54。
高一物理上册：第1章第三节知能优化训练
1．画出图1－3－6中AB棒所受弹力的示意图．图1－3－6解析：甲图中，绳与地面对AB棒有弹力作用，分别为F1与F2.乙图中地面对B端支持力F1竖直向上，棒与半球体接触处C受到垂直AB棒斜向右上方的支持力F2.丙图中AB棒受地面竖直向上的支持力F1，在C、E处分别受拉力F2和F3.答案：如下图所示2．如图1－3－7甲所示，木板AB和BC成120°角固定，BC板水平，光滑的金属球静止在BC板上，并与AB板接触．问木板AB和BC对球是否有弹力？如果将两板同时逆时针转过一定角度，球仍静止，如图乙所示，此时木板AB和BC对球是否有弹力？图1－3－7答案：在甲图中，AB板对球无弹力，BC板对球有弹力；在乙图中，AB板和BC板对球均有弹力3．机械手表为什么过一段时间会自动停止？而当把发条拧紧之后又会正常走动？解析：发条的形变量随着指针的转动会越来越小，当发条恢复原状时，不再给齿轮施加弹力的作用，指针当然也会静止．把发条拧紧之后，发条发生了形变，又会对齿轮施加弹力，齿轮转动起来后带动指针一起转动．答案：见解析4．试分析为什么短跑运动员起跑时要用助跑器？解析：发令枪响后，运动员用力向后蹬助跑器，助跑器发生形变，对运动员产生一个弹力．这个弹力使得运动员瞬间获得一个较大的起跑速度，从而提高比赛成绩．答案：见解析1．关于弹力，下列说法正确的是()A．弹力的大小总等于物体本身的重力B．弹力的大小总与物体本身重力的大小成正比C．物体间只要相互接触就存在弹力D．弹力产生在直接接触且发生形变的物体之间解析：选 D.只有物体静止在水平面上，才有水平面对物体的支持力大小等于物体的重力，而将物体压在竖直墙壁及其他情况下，弹力与重力没有什么联系，故A 、B 错，C 错是因为相互接触的物体未必就挤压形变．D 正确．2．关于物体对水平支持面的压力F ，下列说法正确的是( )A ．F 就是物体的重力B ．F 是由于支持面发生微小形变产生的C ．F 的作用点在物体上D ．F 的作用点在支持面上解析：选 D.物体对水平面的压力F ，是因物体发生微小形变而产生的，它是弹力，不是重力，其作用点在接触的支持面上，故选项ABC 皆不对，D 是正确的．3．下列叙述中，正确的是( )A ．压力是弹力，方向总是竖直向下的B ．放在水平桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力C ．轻绳和轻杆上产生的弹力方向在沿着绳和杆的直线上D ．支持力的方向不一定竖直向上解析：选 D.压力与支持力的方向应垂直于接触面，只有在接触面水平时，才有压力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，所以A 错，D 对．重力是由于地球对物体的吸引，施力者是地球，而压力是由于物体的形变，施力者是物体，在水平桌面上，只是两者大小相等，方向相同罢了，故B 错．杆的形变，可以是拉伸、压缩，也可以是扭曲，故其产生的弹力方向不一定沿杆，所以C 错．4．两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图1－3－8所示．不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )图1－3－8A ．mg ，(M －m )gB ．mg ，MgC ．(M －m )g ，MgD ．(M ＋m )g ，(M －m )g解析：选A.因物体B 静止，由二力平衡条件可知：绳中拉力F T ＝mg ，故A 对绳的作用力F ＝F T ＝mg .而地面对A 的作用力F N ＝Mg －F T ＝(M －m )g .故选A.5．如图1－3－9所示，两木块的质量图1－3－9分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧．在此过程中下面木块移动的距离为( )A.m 1g k 1B.m 2g k 1C.m 1g k 2D.m 2g k 2答案：C6．画出图1－3－10中小球所受弹力的示意图(接触面光滑)．图1－3－10解析：甲图：球受弹力为墙向右的推力F1与沿绳向上的拉力F2.乙图：球受弹力为过A、B两点指向球心的支持力F1与F2.丙图：球受弹力为地面对球竖直向上的支持力F，左上方接触面对球无弹力．丁图：球受弹力为垂直斜面的支持力F1与垂直挡板的水平向右的推力F2.答案：如下图7．如图1－3－11所示，用两根绳子把一个物体挂在天花板上，这个物体受到几个力的作用？指出施力物体，并把力的方向表示出来．图1－3－11答案：这个物体受到三个力的作用：重力G，施力者是地球；绳1拉力F1，绳2拉力F2，施力者分别是绳1和绳2，如图所示：8．如图1－3－12所示，光滑墙面与水平光滑地面成60°角，有一箱子放于墙角并与墙紧靠，箱子是否受墙的弹力？若用水平力向左推箱子，箱子是否受墙的弹力？方向如何？图1－3－12答案：用假设法可知：去掉光滑墙壁之后，箱子依然处于静止状态，故墙壁对箱子没有弹力作用．当用水平力向左推箱子时，箱子不动，故此时墙对箱子有弹力．接触类型为点面接触，方向应垂直于墙壁指向箱子，斜向下9．如图1－3－13所示，在弹簧测力计下面挂一个2 N的物体A，A下面用细线连着一个3 N重的物体B，则：图1－3－13(1)弹簧测力计的读数是多大？(2)若将AB间的细线突然烧断，则在烧断瞬间，弹簧测力计对A的拉力是多大？解析：(1)把AB当成整体，所以弹簧测力计的读数为：F＝G A＋G B＝2 N＋3 N＝5 N.(2)在细线烧断的瞬间，AB间的绳对A拉力3 N消失，但弹簧尚未来得及向上收缩，即弹簧伸长量瞬间未变，所以仍为5 N.答案：(1)5 N(2)5 N10．给你一根弹簧，一把带有毫米的刻度尺，一只弹簧秤，探索力和弹簧伸长量间的关系，并证明胡克定律的正确性．解析：将弹簧一端竖直固定在铁架台上，并将毫米刻度尺竖直固定在铁架台上，使刻度零点与弹簧自然伸长时的下端对齐，将弹簧秤的挂钩钩在弹簧的下端，用力向下拉弹簧，记录弹簧秤示数和对应的弹簧伸长量(刻度尺示数)，填入事先设计好的表格内，表格如下表所示，根据记载的数据可使F/x在误差允许范围内几乎相等，设此常数为k，则有F＝kx，即胡克定律是正确的.答案：。
2021高中同步创新课堂物理优化方案人教版必修1习题：第三章第3节分层演练巩固落实 Word版含答案
[随堂达标]1．关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值解析：选C.由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化，所以D错误．2．(2022·合肥一中高一检测)关于滑动摩擦力的说法，以下说法中正确的是()A．只有运动的物体才受到滑动摩擦力B．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动解析：选D．滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间，但受滑动摩擦力的物体不肯定运动，A错误．滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比，与重力不肯定成正比，B错误．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，并不肯定阻碍物体的运动，C错误，D正确．3. 在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力()A．渐渐减小到零B．保持不变C．先增大后不变D．先增大后减小解析：选B．翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变．4. 如图所示，三个相同的物体叠放在一起，当作用在B物体上的水平力F为2 N时，三个物体都静止，则物体A、B之间，B、C之间，C与地面之间的摩擦力大小分别为()A．0,0,0 B．0,1 N,1 NC．0,2 N,2 N D．2 N,2 N,2 N解析：选C.由于A相对于B没有运动的趋势，所以，A、B之间的摩擦力为0；B物体受力平衡，由二力平衡可知，B受到C给的2 N的水平向左的摩擦力的作用．因此B对C具有水平向右、大小为2 N的摩擦力，地面对C具有水平向左、大小为2 N的摩擦力．因此选项C正确．5．(2022·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受的摩擦力为F1；乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受的摩擦力为F2；丙图中小明把木箱推动了，此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为()A．60 N,100 N,90 N B．0 N,100 N,300 NC．60 N,100 N,300 N D．0 N,100 N,90 N解析：选A.甲图小明用的推力F＝60 N，木箱不动，木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态，木箱受的摩擦力为静摩擦力，F1＝F＝60 N；乙图小明用的推力F′＝100 N，木箱恰好能被推动，静摩擦力达到最大值，F2＝F′＝100 N；丙图小明把木箱推动了，木箱受到了滑动摩擦力的作用，F3＝μF N＝0.3×300 N ＝90 N，故选项A正确，选项B、C、D错误．[课时作业]一、单项选择题1．(2022·天津高一检测)关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是() A．有弹力必有摩擦力B．有摩擦力必有弹力C．弹力增大则摩擦力肯定增大D．弹力是动力，摩擦力是阻力解析：选B．依据弹力和摩擦力的产生条件知，有摩擦力肯定有弹力，有弹力不肯定有摩擦力，A错，B 对；静摩擦力大小与弹力(压力)大小无关，C错；弹力或摩擦力都既可能是动力，也可能是阻力，D错．2．(2022·浙江效实中学期末)下列说法中正确的是()A．重心是物体的受力中心，物体只在重心位置上才受到重力作用B．物体受到弹力必定也会产生摩擦力C．速度越大，滑动摩擦力越大D．摩擦力的方向与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反解析：选D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，物体上的全部点都受到重力的作用，不只是物体在重心位置上才受到重力作用，A错误；摩擦力产生的条件是有弹力存在，接触面粗糙，二者之间有相对运动或相对运动的趋势，所以物体受到弹力不肯定也受摩擦力，B错误；滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关，C错误；摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，D正确．3．(2022·浙江绍兴一中期末)某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4，则()A．F1与车前进方向相同B．F2与车前进方向相同C．F3与车前进方向相同D．F4与车前进方向相同解析：选B．骑自行车时，后轮有相对于地面对后滑动的趋势，后轮受到的摩擦力F2是向前的，前轮有向前滑动的趋势，摩擦力F1是向后的；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力F3、对后轮的摩擦力F4都向后，选项B正确．4．(2022·高考广东卷)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选A.用支持力、静摩擦力方向的推断方法解题．M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误．5. 如图所示，重力G ＝20 N 的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10 N 、方向向右的水平力F 的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是( )A ．2 N ，水平向左B ．2 N ，水平向右C ．10 N ，水平向左D ．10 N ，水平向右解析：选B ．因物体向左运动，所以受到的滑动摩擦力向右，大小为F f ＝μF N ＝0.1×20 N ＝2 N.6. 如图所示，质量为m 的木块置于水平的木板上向左滑行，滑行时木板静止，木板质量M ＝3m ，已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，则在木块滑行过程中水平面对木板的摩擦力大小为( )A ．4μmgB ．3μmgC ．2μmgD ．μmg解析：选D ．当木块向左滑行时受到的摩擦力F ＝μmg ，方向水平向右，同时木块给木板一个大小也为μmg ，方向水平向左的摩擦力作用，在整个过程中，木板处于静止状态，所以水平面对木板的摩擦力大小为μmg ，方向水平向右．故选项D 正确． 二、多项选择题7. 如图所示，质量为m 的木块被水平推力F 压着，静止在竖直墙上，当推力F 的大小增加到2F 时，则( )A ．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B ．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C ．木块所受墙面的弹力不变D ．木块所受墙面的摩擦力不变 解析：选AD ．由于木块静止在竖直墙面上，木块在水平方向受到的推力F 与墙面对木块的弹力F N 二力平衡，即F N ＝F ；当F 增加到2F 时，墙面对木块的弹力也将增加到2F .在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力二力平衡，即F f ＝mg .综上所述，选项A 、D 正确．8．(2022·赣州十一县市联考) 如图所示，一木板B 放在水平面上，木块A 放在木板B 的上面，A 的右端通过一不行伸长的轻绳固定在直立墙壁上．用力F 向左拉动木板B ，使它以速度v 做匀速运动，这时轻绳的张力为F T .下列说法中正确的是( )A ．木板B 受到的滑动摩擦力大小等于F B ．水平面受到的滑动摩擦力大小等于F TC ．木块A 受到的滑动摩擦力大小等于F TD ．若木板B 以2v 的速度匀速运动，则拉力等于2F解析：选AC.由于木板B 匀速向左运动，所以木板B 受到木块A 及地面的滑动摩擦力的合力大小等于F ；水平面受到的滑动摩擦力大小等于F －F T ，对木块A 受力分析知，木块A 受到的滑动摩擦力大小等于F T ；若木板B 以2v 的速度匀速运动，则拉力仍等于F .故选项A 、C 正确．9. 水平的皮带传送装置如图所示，皮带的速度保持不变，将物体轻轻地放在A 点，开头时物体在皮带上滑动，当它到达位置C 时停止滑动，随后随皮带一起匀速运动，直至传送到B 点，在传送过程中，该物体受到的摩擦力状况是( )A ．在AC 段受到水平向左的滑动摩擦力B ．在AC 段受到水平向右的滑动摩擦力 C ．在CB 段不受静摩擦力D ．在CB 段受到水平向右的静摩擦力解析：选BC.在AC 段物体相对皮带向左滑动，受到水平向右的滑动摩擦力；在CB 段物体相对皮带静止，物体随皮带一起匀速运动，受到的是平衡力，假如有静摩擦力，则物体不能处于平衡状态，所以不受静摩擦力，故选项B 、C 正确． ☆10.(2022·宜昌高一检测) 如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两块长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦因数μ2有可能是( )A ．μ1＝0，μ2＝0B ．μ1＝0，μ2≠0C ．μ1≠0，μ2＝0D ．μ1≠0，μ2≠0解析：选BD ．先以A 为争辩对象，A 不受摩擦力，否则它不行能做匀速直线运动，则知A 、B 间的动摩擦因数μ1可能为零，也可能不为零；再以整体为争辩对象，由平衡条件分析可知，地面对B 肯定有摩擦力，则B 与地面之间的动摩擦因数μ2肯定不为零，故选B 、 D ．三、非选择题 11. (2022·哈尔滨高一检测)如图所示，物体A 重40 N ，物体B 重20 N ，A 与B 、A 与地面的动摩擦因数相同，物体B 用细绳系住，当水平力F ＝32 N 时，才能将A 匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．解析：以物体A 为争辩对象，物体B 对物体A 的正压力F N ＝G B ，地面对A 的支持力：F N1＝G A ＋F N ，A 受B 的滑动摩擦力F f ＝μF N ，A 受地面的滑动摩擦力F f1＝μF N1，水平方向：F ＝F f ＋F f1，代入数据即可得到μ＝0.4.答案：0.412. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数k ＝20 N/cm ，用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm 时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm 时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3) 假如在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能连续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？解析：(1)由F f ＝kx ＝μF N ＝μG 知μ＝kx G ＝20×4200＝0.4.(2)由F ＝kx ′得：F ＝20×6 N ＝120 N ；此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F ′f ＝μG ＝0.4×200N＝80 N.(3)由于物体仍能滑行，物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变，大小仍为80 N.答案：(1)0.4(2)120 N80 N(3)80 N。
高中物理必修一第三章实验探究知能优化演练
一、选择题1．(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是( )A ．先测量原长，后竖直悬挂B ．先竖直悬挂，后测量原长C ．先后顺序对实验结果无影响D ．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重解析：选BD.由于弹簧自身有重力，悬挂时的长度大于水平放置时的长度，所以测量其竖直悬挂时的长度为弹簧原长．故选BD.2．(单选)下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( )A ．实验中F 的具体数值必须计算出来B ．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L 代替x ，F -L 也是过原点的一条直线C ．利用F -x 图线可求出k 值D ．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律解析：选C.该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F 的具体数值没必要计算出来，A 错误．通过实验可知F ∝x (伸长量)是过坐标原点的一直线，而用L 代替x 后则F -L 图线不过原点，B 错误．F -x 图线关系显示，F x就是劲度系数k ，C 正确．实验中的某些数据可能存在较大误差，所以作图时可以舍去，不必连到线上，D 错误．故选C.3．(单选)如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断不．正确的是( )A ．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B ．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C ．该弹簧的劲度系数是200 N/mD ．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变 解析：选A.弹簧长度的增加量即形变量的增量，由F ＝kx 得ΔF ＝k Δx ，B 正确；k ＝ΔF Δx＝200 N/m ，C 正确．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关，D 正确．故选A.二、非选择题 4.为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________．这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为______ N/m ，乙弹簧为________ N/m.若要制作一个精确度相对较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)．答案：超过了弹簧的弹性限度 66.7 200 甲5．做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下：A ．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x ，F )对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B ．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L 0；C ．将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；D ．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个……钩码，分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码；E ．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式(首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数)；F ．解释函数表达式中常数的物理意义；G ．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________________________________________________________________________.解析：做该实验时大体按如下思路： 安装仪器→记录不同弹力下的弹簧长度→作F x 图象→分析F 与x 间的关系→整理仪器答案：CBDAEFG6.(2013·成都高一检测)某同学在做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F ，测出弹簧的总长度L ，改变外力F 的大小，测出几组数据，作出外力F 与弹簧总长度L 的关系图线如图所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)．由图可知该弹簧的自然长度为________ cm ；该弹簧的劲度系数为________ N/m.解析：当外力F ＝0时，弹簧的长度即原长为L 0＝10 cm ，图线的斜率就是弹簧的劲度系数，即k ＝10.0－030－10×102 N/m ＝50 N/m. 答案：10 50☆7.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，所用实验装置如图所示，所用的钩码每只质量都是30 g ．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中．实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g ＝10 m/s 2.试根据这些实验数据在如图所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线．则：(2)图线与横轴的交点的物理意义是________________________________________________________________________；(3)该弹簧的劲度系数k＝________N/m；(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是________________________________________________________________________．解析：描点作图，图象如图所示．(1)由图象可以得出图线的数学表达式为F＝(30L－1.8) N；(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F＝0时弹簧的长度，即弹簧的原长；(3)图线的斜率即为弹簧的劲度系数k＝30 N/m；(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5 cm时的弹力，此时弹簧被压缩了1 cm，即表示弹簧被压缩1 cm时的弹力．答案：见解析。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：第三章测评(课后习题)【含答案及解析】
第三章测评(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1.无人驾驶技术已逐渐成熟,某巡航控制系统可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动加速。
汽车使用的传感器会发射和接收调制过的无线电波,通过多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。
若该传感器发射的无线电波的频率为f,接收到的回波的频率为f',则()A.当f'=f时,表明前车一定做匀速直线运动B.当f'=f时,表明前车一定处于静止状态C.当f'>f时,表明无人车需要减速行驶D.当f'<f时,表明无人车需要减速行驶f=f'时,表明前车与无人车速度相同,但不一定做匀速直线运动,也不一定静止,故A、B错误;当f'>f时,说明接收到的频率增大,说明两车距离减小,表明无人车需要减速行驶,故C正确;当f'<f时,说明接收到的频率减小,说明两车距离增大,表明无人车需要加速行驶,故D错误。
2.同一音叉发出的声波同时在水中和空气中传播,某时刻的波形曲线如图所示。
以下说法正确的是()A.声波在水中波长较大,b是水中声波的波形曲线B.声波在空气中波长较大,b是空气中声波的波形曲线C.水中质点振动频率较高,a是水中声波的波形曲线D.空气中质点振动频率较高,a是空气中声波的波形曲线,与介质无关,故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同。
但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质,与波的频率无关,声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度。
由v=λf知,声波在水中的波长较大,对应于题图中波形曲线b,故只有选项A正确。
3.一简谐横波在t=0时的波形如图所示,介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin(5πt) cm,下列说法正确的是()A.该波的振幅为8 cmB.该波沿x 轴负方向传播C.该波的波速为10 m/sD.质点P 在一个周期内沿x 轴正方向迁移了4 mP 做简谐运动的表达式为y=4sin(5πt )cm 可得,该波的振幅为4 cm,选项A 错误;根据质点P 做简谐运动的表达式可知,其振动图像为正弦曲线,质点在t=0时刻正在向上振动,根据前一质点带动后一质点的原理可知,该波沿x 轴正方向传播,选项B 错误;由ω=2πT =5π 可知,简谐波的周期为0.4 s,由图像可以看出,该简谐波的波长λ=4 m,所以该波的波速为v=λT=10 m/s,选项C 正确;简谐波在传播时,质点并不随波迁移,选项D 错误。
2019-2020年人教版高中物必修一第3章 实验1 探究弹力与弹簧伸长量的关系课时强化演练含答案
第三章 实验 探究弹力与弹簧伸长量的关系课时强化演练一、选择题1．下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( ) A ．实验中F 的具体数值必须计算出来B ．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L 替代x ，F L 也是过原点的一条直线C ．利用F x 图线可求出k 值D ．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律解析：该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F 的具体数值没必要计算出来，A 错．通过实验可知F ∝x (伸长量)是过坐标原点的一直线，而用L 代替x 后则F ′L 图线不过原点，故B 错．F x 图线关系显示，Fx就是劲度系数k ，故C 对．实验中的某些数据可能存在较大误差，所以作图时可以舍去，不必连到线上，故D 错．答案：C2．某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200 mm 的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20 g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl 与拉力F 关系的图象如图所示．从图象中可以得出( )A ．增挂钩码时Δl 与F 成正比，而减挂钩码时Δl 与F 不成正比B ．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C ．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D ．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度解析：根据题中图象可知，当钩码个数较多时，图象成曲线，说明超过弹性限度，选项A 错D 对；当所挂钩码个数相同(或F 相同)时，虚线对应的纵坐标总是大于实线对应的纵坐标，选项B 、C 错误．答案：D3．在探究“弹簧弹力与形变的关系实验”中，弹簧不受力时的长度如图a 所示，当在弹簧下挂重2 N 的钩码时如图b 所示．对此下列说法正确的是( )A．该弹簧原长为41 cmB．挂2 N的钩码时，弹簧伸长了49 cmC．该弹簧的劲度系数为20 N/mD．该弹簧的劲度系数为25 N/m解析：弹簧原长应为41 cm－25 cm＝16 cm，故A错；挂2 N钩码时，弹簧伸长了8 cm，B错；弹簧的劲度系数k＝FΔx＝28×10－2N/m＝25 N/m.C错，D对．答案：D4．在“探究弹力和弹簧伸长量关系”的实验中，用图象法处理数据时，某同学误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，其他步骤都正确，则作出的图象应是( )解析：若把总长度作为横轴，图线不过原点，图线与x轴的交点坐标为弹簧的原长．答案：C5．如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断正确的是( )A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析：由图可以得出，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，劲度系数为图线的斜率，大小为200 N/m ，故A 错误，C 正确；当弹簧受到反向压力时，图线斜率不变，因此弹簧的劲度系数不变，D 正确；由F ＝kx 可得ΔF ＝k Δx ，所以B 正确．答案：BCD6．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a 和b ，得到弹力与弹簧长度的图象，如图所示，下列正确的是( )A ．a 的原长比b 的长B ．a 的劲度系数比b 的大C ．a 的劲度系数比b 的小D ．测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象的横轴截距表示弹簧的原长，A 错，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B 正确，C 错误．图象不过原点，不是正比关系，D 错误．答案：B 二、非选择题7．(2013～2014学年南昌市八一中学高一上学期期末考试)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，某同学选了A 、B 两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求，使图象上端成为曲线的原因是____________________________________________________________弹簧B 的劲度系数为________．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(选填“A ”或“B ”)．解析：由胡克定律F ＝kx 可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F 与伸长量x 成线性关系，由图象可知，当x 足够大时图象为曲线，说明超过了弹簧的弹性限度，弹簧B 的劲度系数k B ＝ΔF B Δx B ＝88×10－2 N/m ＝100N/m ，弹簧A 的劲度系数k A ＝412×10－2 N/m ≈33 N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选用劲度系数较小的弹簧A .答案：超过了弹簧的弹性限度 100 N/m A8．某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k .做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L 0，弹簧下端挂一个50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 1；弹簧下端挂两个50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 2；……；挂七个50 g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是________和________．测量记录表：代表符号 L 0L 1L 2L 3 L 4L 5L 6L 7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)37(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d 1＝L 4－L 0＝6.90 cm ，d 2＝L 5－L 1＝6.90 cm ，d 3＝L 6－L 2＝7.00 cm.请你给出第四个差值：d 4＝________＝________ cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g 砝码的弹簧平均伸长量ΔL .ΔL 用d 1、d 2、d 3、d 4表示的式子为ΔL ＝________，代入数据解得ΔL ＝________ cm.(5)计算弹簧的劲度系数k ＝________ N/m.(g 取9.8 m/s 2) 解析：(1)通过对6个值的分析可知记录有误的是L 5、L 6.(2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并记录到毫米的下一位，即L 3＝6.85 cm ，L 7＝14.05 cm.(3)利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值d 4＝L 7－L 3＝14.05 cm －6.85 cm ＝7.20 cm.(4)每增加50 g 砝码的弹簧平均伸长量ΔL ， ΔL ＝d 1＋d 2＋d 3＋d 44×4＝6.90＋6.90＋7.00＋7.2016cm ＝1.75 cm.(5)根据ΔF ＝k ΔL 又ΔF ＝mg所以k ＝ΔF ΔL ＝mg ΔL ＝0.05×9.80.0175N/m ＝28 N/m.答案：(1)L 5 L 6 (2)6.85(6.84～6.86) 14.05(14.04～14.06) (3)L 7－L 3 7.20(7.18～7.22) (4)d 1＋d 2＋d 3＋d 44×41.75 (5)289．某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，设计了如下图(a)所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码，待静止时，测出弹簧相应的总长度．每只钩码的质量都是10 g ．实验数据见下表．(弹力始终未超过弹性限度，g 取10 N/kg)钩码质量/g 0 10 20 30 40 50 弹簧总长度/cm 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 弹力大小/N0.10.20.30.40.5(1)试根据这些实验数据，在给定的如图(b)所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F 跟弹簧总长度l 之间的函数关系图象．(2)图象跟坐标轴交点的物理意义是________．该弹簧的劲度系数k 是________N/m. 解析：本题考查F l 图象的作法和对图象的理解，关键是画好图象． (1)描点作出图象，如下图表示．(2)图象跟坐标轴交点的物理意义表示弹簧原长．由图象可知，弹簧的劲度系数应等于直线的斜率，即k ＝ΔFΔl＝20 N/m.答案：(1)见解析 (2)表示弹簧原长 20。
河南省沁阳市第一中学高一物理 第三章 实验探究弹力和弹簧伸长的关系知能演练轻松闯关 新人教版
1．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是( )A ．先测量原长，后竖直悬挂B ．先竖直悬挂，后测量原长C ．先后顺序对实验结果无影响D ．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重解析：选BD.由于弹簧自身有重力，悬挂时的长度大于水平放置时的长度，所以测量其竖直悬挂时的长度为弹簧原长．2．下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( ) A ．实验中F 的具体数值必须计算出来B ．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L 代替x ，F －L 也是过原点的一条直线C ．利用F －x 图线可求出k 值D ．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律解析：选C.该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F 的具体数值没必要计算出来，A 错．通过实验可知F ∝x (伸长量)是过坐标原点的一直线，而用L 代替x 后则F －L 图线不过原点，故B 错．F －x 图线关系显示，Fx就是劲度系数k ，故C 对．实验中的某些数据可能存在较大误差，所以作图时可以舍去，不必连到线上，故D 错．3．如图7所示是探究某根弹簧的弹力F 与弹簧伸长量x 之间关系的相关图象．下列说法中正确的是( )A ．弹簧的劲度系数是2 N/mB ．弹簧的劲度系数是2×103N/mC ．当弹簧的弹力F 2＝800 N 时，弹簧的伸长量x 2＝40 cmD ．当弹簧的伸长量x 1＝20 cm 时，弹簧产生的弹力F 1＝200 N解析：选BC.弹簧的劲度系数为k ＝8－2×10240－10×10－2 N/m ＝2×103N/m ，选项A 错误，B正确；根据胡克定律F ＝kx 得，x 2＝F 2k ＝8002×103m ＝0.4 m ＝40 cm ，选项C 正确；当弹簧伸长量x 1＝20 cm 时，弹簧产生的拉力F 1＝kx 1＝2×103×20×10－2N ＝400 N ，选项D 错误． 4．如图8甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断不正确的是( )图8A ．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B ．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C ．该弹簧的劲度系数是200 N/mD ．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析：选A.弹簧长度的增加量即形变量的增量，由F ＝kx 得ΔF ＝k Δx ，故B 对；k ＝ΔFΔx＝200 N/m ，C 对．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的因素决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关，D 对．故A 不正确．5.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a 和b ，得到弹力与弹簧长度的图象，如图9所示，下列正确的是( )A ．a 的原长比b 的长B ．a 的劲度系数比b 的大C ． a 的劲度系数比b 的小D ．测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：选B.图象的横轴截距表示弹簧的原长，A 错．图象的斜率表示弹簧的劲度系数，B 正确，C 错误．图象不过原点，不是正比关系，D 错误． 6.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F ，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F 与弹簧的形变量x 作出的F —x 图线如图10所示，由图可知弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是____________________．图10解析：题图中直线的斜率等于弹簧的劲度系数．当外力F 为零时，弹簧伸长0.5 cm ，是因为弹簧本身的重力作用． 答案：200 弹簧本身有重力 7．某同学用如图11所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上1个钩码，并逐渐增加钩码的个数，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度取g ＝9.8 m/s 2)图11砝码质量m /×102 g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00标尺刻度x /×10－2 m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50(1)图12在如图12所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x 与钩码质量m 的关系曲线． (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在____N 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为________N/m.解析：(1)根据题目中所测量的数据进行描点，然后用平滑的曲线(或直线)连接各点，在连接时应让尽量多的点落在线上(偏差比较大的点舍去)，不在线上的点尽量平均分布在线的两侧，如图．(2)根据所画图象可以看出，当m ≤5.00×102g ＝0.5 kg 时，标尺刻度x 与钩码质量m 成一次函数关系，所以当F ≤4.9 N 时弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．由ΔF ＝k Δx ，可知图线斜率的大小在数值上等于弹簧的劲度系数k ，即k ＝ΔF Δx ＝ 4.9 N19.6×10－2m＝25 N/m. 答案：见解析。
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一、选择题
1．(单选)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指()
A．弹簧测力计的弹簧被拉长
B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C．细绳套受拉力产生形变
D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一长度
解析：选D.合力与分力之间是等效替代关系，所以在实验中的作用效果相同，是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置．故选D.
2．(单选)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条，使结点到达某一位置O；第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条，使结点到达同一位置O.第二步中必须记录的是() A．两细绳的长度和两细绳的方向
B．橡皮条伸长的长度和两细绳的方向
C．两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度
D．两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数
解析：选D.力的合成满足平行四边形定则，因此必须知道分力的大小和方向，才能作出力的平行四边形，故选D.
3．(多选)在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，先用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，再用一个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到O点，以下操作中错误的是()
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以方便算出合力大小
解析：选ACD.同一实验过程中，为确保用两个弹簧测力计拉橡皮筋和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果相同，两次的O点位置应相同，A错误；平行四边形定则是两力合成时普遍遵守的规律，实验中，不应针对特殊情况研究，C、D错误．故选ACD.
4．(多选)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列哪些方法可减小实验误差()
A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些
D．描点作图时的铅笔尖一些，并使图尽量大些
答案：BCD
5．(单选)(2013·郑州质量检测)某同学利用如图所示的装置探究共点力合成的规律，图中GE是橡皮条，图甲表示用两个互成角度的拉力牵拉橡皮条，图乙表示用一个拉力牵拉橡皮条，下列说法正确的是()
A．图甲中两个拉力的方向必须相互垂直
B．甲、乙两图中，橡皮条拉伸方向EO必须水平
C．甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置O
D．图甲中实验完成后，可更换橡皮条，继续进行图乙中实验
解析：选C.两次测量中拉力作用效果相同，因此必须将橡皮条拉到相同位置O，不需要两个拉力相互垂直，拉伸方向也不需要必须水平，实验中不能更换橡皮筋．故选C.
二、非选择题
6.
在“探究求合力的方法”的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图所示．图上标出F1、F2、F、F′四个力，其中________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的；若F与F′的________基本相等，________基本相同，说明力的平行四边形定则得到了验证．解析：位于平行四边形对角线上的那个力是理论值，不是真正实验测量所对应的力．只要作出的对角线方向、长短与实验得到力的有向线段差不多重合且等长，则在误差允许范围内，可认为平行四边形定则得到了验证．
答案：F′大小方向
7．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上．
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套．
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数．
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F.
E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，按同一标度作出这个力F′的图示．
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是__________和__________；
(2)遗漏的内容分别是
________________________________________________________________________ 和________________________________________________________________________．解析：根据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向．E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.
答案：(1)C E
(2)记下两条绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O
8．(2011·高考江苏卷)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.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)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.
(2)下列不．必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)
A．应测量重物M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)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．
解析：(1)由图知弹簧测力计的分度值为0.2 N，按“二分之一”估读法可知小数点后保留一位，故读得结果为3.6 N.
(2)本实验中是利用平衡条件确定两拉力的合力——与重物M所受重力等值反向，故A 是必要的．因弹簧测力计的零点误差影响到各拉力的测量值，且不能保证各拉力的真实值之比与测量值之比相等，故B也是必要的．因只有拉线方向与木板平行时才能保证各力在竖直板上记录的方向与真实方向相同，故C亦是必要的．由于本实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计A的拉力不同时O点的位置就不同，故不可能也无必要使O点静止在同一位置，故选D.
(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小；
②减小重物M的质量．(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)．
答案：(1)3.6(2)D
(3)见解析。