2021届高三物理二轮复习实验部分运动学实验专题（含解析）

这是一份2021届高三物理二轮复习实验部分运动学实验专题（含解析），共23页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
一、实验题（本大题共15小题，共135.0分）
用频闪照相的方法研究抛体运动，照片(局部)如图所示，则图中小钢球在a点时，竖直方向的分速度_____(选填“等于零”或“不等于零”)；已知频闪周期为0.08s，图中背景方格(实物)边长为6.2cm，求出小钢球在b点时，水平方向的分速度为_____m/s，小钢球在c点时，竖直方向的分速度为_____m/s，重力加速度为_____保留三位有效数字)。
(1)电火花打点计时器使用 电源(填“直流”或“交流”)，工作电压 V。
(2)研究小车匀变速直线运动的部分实验步骤如下：
A.测量完毕，关闭电源，取出纸带
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：________________________(用字母填写)
(3)在某次用打点计时器(工作频率为50Hz)测定已知作匀变速直线运动物体的加速度实验中，所获得的纸带。选好0点后，每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出)，依次取得1、2、3、4、各点，测得的数据如图所示。
则纸带的加速度大小为___________m/s2，“1”这一点的速度大小为_____m/s。(结果均保留三位有效数字)
某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究。已知小球在释放位置时，球心与刻度尺的零刻度线对齐。
(1)根据图中的数据，请你读出小球运动到照片中第5个像点时，下落的高度为____cm。
(2)若所用频闪照相机的曝光频率为f，照片上1、3像点间距离和1、5像点间距离分别为x1、x2，则像点2所对应小球的速度v=____，小球自由下落的加速度a=____。
某同学用如图(a)所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数μ：将木块从倾角为θ的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图(b)中的曲
②所示．图中木块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T．
(1)根据图(b)可得，木块经过位置x2时的速度v2= ___，木块运动的加速度a=____；
(2)现测得T=0.1s，x1=4cm，x2=9cm，x3=16cm，θ=37°，可求得木块与木板之间的动摩擦因数μ=____ ；(sin37°=0.6,cs37°=0.8，重力加速度g取l0m/s2，结果保留1位有效数字)
(3)若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变的规律可能是图(b)中的曲线___.(选填图线序号①、②或③)
(1)短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是 ．
(2)一质点从A点由静止开始以加速度a运动，到达B点的速度是v，又以2a的加速度运动，到达C点的速度为2v，则XAB∶XBC等于__________________________
(3)电磁打点计时器是用于测量_______的仪器，工作电源是_________(填“交流电”或“直流电”)，电源电压是_______V，相邻打点时间间隔是_____S．
(4)如图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的条纸带。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点，相邻计数点间的时间问隔为0.1秒。(结果保留两位有效数字)
试求：1)打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为______m/s；
2)小车的加速度大小为__________m/s2．
2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校“诚勤立达”兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量渝北校区所在地的重力加速度大小。已知sin53°=0.8、cs53°=0.6、sin37°=0.6、cs37°=0.8，实验步骤如下：
a.如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为53°；
b.在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t；
c.改变释放位置，得到多组x、t数据，作出xt-t图象，据此求得小物块下滑的加速度为4.90m/s2；
d.调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。
回答下列问题：
(1)当长木板的倾角为37°时，作出的图象如图2所示，则此时小物块下滑的加速度a=_____m/s2；(保留3位小数)
(2)小物块与长木板之间的动摩擦因数μ=_____；
(3)依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度g=_____m/s2；(保留3位有效数字)
(4)某同学认为：xt-t图象中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？( )
A. 正确 B.错误 C.无法判断
如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置。他们调整长木板和滑轮，使长木板水平放置且细线平行于长木板；在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，多次改变托盘中砝码的质量，记录传感器的读数F，求出加速度a。
请回答下列问题：
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知交流电频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，根据纸带可求出物块的加速度为______m/s2。(结果保留三位有效数字)。
(2)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图象是一条直线如图丙所示，求得图线的斜率为k，横轴截距为F0，若传感器的质量为m0，则物块的质量为___。若已知重力加速度为g，物块与长木板动摩擦因数为μ=______________。
(3)该实验需不需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量？____。(填“需要”或“不需要”)
学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中，图甲为实验装置简图。(所用交变电流的频率为50Hz)。
(1)同学们在进行实验时，为了减小实验时的系统误差，使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，你认为应采取的措施有：
①_________________________________________________
②__________________________________________________
(2)图乙所示为某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。则打A点时小车的瞬时速度的大小是__________m/s，小车加速度的大小是__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。
(3)保持小车质量不变，改变砂和小砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图所示，该图线不通过原点，其主要原因是______________．

某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图甲所示。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动。下图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，电火花计时器所用的交流电频率为50Hz．
(1)根据纸带(图乙)可以计算各点的瞬时速度及小车加速度，现计算第2点的瞬时速度：v2=___m/s，小车的加速度为a=___m/s2.(结果取三位有效数字)
(2)另一同学利用如图丙所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A. B，配套的数字毫秒计(图中未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为△t，则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA=___.若已知滑块通过两光电门速度分别为vA、vB，两个光电门A.B间距离为L，则滑块的加速度表达式为a=________.(用题中字母表示)
一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590m，下降一段距离后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的时间T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小为a=______m/s2(保留3位有效数字)。从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0g和150.0g，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2.根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=______m/s2(保留3位有效数字)。可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：______。
“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是____ 。
A.天平 B.秒表 C.刻度尺
②如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。g取10m/s2，则小球平抛的初速度v0=______m/s，小球抛出点的位置坐标x=________cm，y=________cm。
③一同学在实验中采用了如图丙所示的方法，主要步骤如下：
a.在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
b.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
c.将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
d.将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C
该同学对上述实验过程进行了深入的研究，并得出如下的结论，其中正确的是 (单选)。
A.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为△p1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为△p2，则应有△p1：△p2=1：1
B.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为△p1，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为△p2，则应有△p1：△p2=1：2
C.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为△Ek1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为△Ek2，则应有△Ek1：△Ek2=1：1
D.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为△Ek1，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为△Ek2，则应有△Ek1：△Ek2=1：3
在“研究小车做匀变速直线运动”的实验中，电源频率为50 Hz.如图为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，在相邻计数点之间还有4个点未画出．
(1)根据纸带可知，相邻计数点之间的时间间隔为_____s，打C点时小车的瞬时速度为vC=_____m/s，小车运动的加速度a=_____m/s2.(后两空结果保留两位有效数字)
(2)若交流电的频率变为51 Hz而未被发觉，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏_______(选填“大”或“小”)．
在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量铁块A与放在水平光滑桌面上的金属板B间的动摩擦因数。(结果保留两位小数)
(1)已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=________N，A、B间的动摩擦因数μ=________。(g取10m/s2)
(2)该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，纸带在打点计时器打下B点时的瞬时速度为________m/s，金属板B的加速度a=________m/s2，可求得水平力F=________N。
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50 Hz．
(1)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
(2)某同学在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出．试根据纸带上各个计数点间的距离，(本题计算结果数值保留两位有效数字)
①算出打下D点时小车的瞬时速度为_______________m/s．
②计算出小车的加速度为______________m/s2．
某物理兴趣小组利用图甲所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。实验步骤如下：

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，用毫米刻度尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻小定滑轮，使细线________；
③将物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片通过光电门A、B的时间t1和t2，求出物块运动的加速度大小a；
④多次重复步骤③，得到a的平均值a；
⑤根据上述实验数据，求出物块与水平桌面间的动摩擦因数μ。
(1)测量d时，游标卡尺的示数如图乙所示，其示数为________cm。
(2)将步骤②补充完整。
(3)物块的加速度大小a可用d、s、t1和t2表示为a=________。
(4)物块与水平桌面间的动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度大小g表示为μ=________。
答案和解析
1.【答案】不等于零；0.775；1.94；9.69
【解析】
【分析】
本题考查了研究抛体运动的规律，抓住初速度为零的匀加速直线运动相邻等时间内位移之比为1：3：5。
由图知，小钢球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。根据初速度为零的匀加速直线运动相邻相等时间内位移之比为1：3：5即可判断小钢球在a点时竖直方向的分速度；根据水平方向做匀速直线运动求小钢球在b点时水平方向的分速度；根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段内的平均速度求小钢球在c点时竖直方向的分速度；根据竖直方向Δx=aT2求重力加速度。
【解答】
由图知，竖直方向小钢球做匀加速直线运动，ab，bc，cd在相邻相等时间内位移之比为1：2：3，不满足初速度为零的匀加速直线运动在相邻相等时间内位移之比1：3：5，故a点不是下落的初始位置，故a点的速度不等于零；
方格边长L=6.2cm=0.062m，水平方向小钢球做匀速直线运动，故小钢球在b点时水平方向的分速度为vb水平=LT=；
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段内的平均速度，小钢球在c点时竖直方向的分速度为：
vc竖直=5L2T=5×0.062m2×0.08s=1.94m/s
竖直方向，根据g=△hT2可得g=0.062m(0.08s)2=9.69m/s2
故答案为：不等于零；0.775；1.94；9.69。
2.【答案】(1)交流；220；(2)DCBA；(3)0.800；0.461
【解析】
【分析】
对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
(1)了解打点计时器的构造和工作原理即可正确解答；
(2)先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小。
【解答】
(1)电火花打点计时器使用交流电源，工作电压220V；
(2)先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；
故实验步骤的正确顺序为DCBA；
(3)每5个间隔点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，由逐差法得：a=Δxt2=6.61+5.8−5.01−4.24×0.12×10−2m/s2=0.800m/s2，
根据匀变速直线运动时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小：v1=x022t=4.20+5.01×10−20.2m/s=0.461m/s。
3.【答案】(1)21.20；(2)x1f2，x2−2x14f2
【解析】
【分析】
(1)毫米刻度尺要估读到毫米的下一位；
(2)根据中间时刻的瞬时速度等于全程平均速度求解像点2的速度，根据△x=aT2求解加速度。
本题主要考查匀变速直线运动规律的应用。
【解答】
(1)由图示得到小球运动到照片中第5个像点时，下落的高度为21.20cm；
(2)像点2所对应小球的速度v=x12T=x1f2，小球自由下落的加速度：
a=(x2−x1)−x1(2T)2=x2−2x14f2
故答案为：(1)21.20；(2)x1f2，x2−2x14f2。
4.【答案】(1). x3−x12T x3−2x2+x1T2 (2). 0.5 (3). ①
【解析】解答：(1)由题意可知，木块沿木板向下做匀加速直线运动，由于从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T，所以v2=x3−x12T，
由匀变速直线运动的规律可知，(x3−x2)−(x2−x1)=aT2，解得：a=x3−2x2+x1T2；
(2)由a=x3−2x2+x1T2=(16−2×9+4)×10−20.12m/s2=2m/s2
由牛顿第二定律可知，a=gsin37∘−μgcs37∘，解得：μ=0.5；
(3)由牛顿第二定律可知，a=gsinθ−μgcsθ，当θ增大，则加速度增大，由公式x=12at2可知，曲线①正确．
(1)物体做匀变速直线运动，利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求解v2，利用位移差公式求解加速度的表达式；
(2)结合数据根据加速度的表达式计算加速度大小，根据牛顿第二定律求解木块与木板之间的动摩擦因数μ，关键在于对木块正确受力分析；
(3)只增大木板的倾角，则加速度增大，可由x=12at2来决定属于哪条曲线曲线。
5.【答案】(1)10 m/s ；
(2)2：3 ；
(3)时间；交流电； 4−6V； 0.02。
(4)(i)0.30；(ii) 0.40
【解析】
(1)
【分析】
本题考查了平均速度公式的应用，在利用公式计算时，要注意路程和时间的统一，此题给出了几个速度值，不要受干扰因素的影响。
平均速度的定义是一段时间的位移与所用时间的比值，根据题意找出总路程和总时间，由v=st计算得出。
【解答】
由平均速度公式v=st=100m10s=10m/s，
故答案为：10m/s。
(2)
【分析】
根据速度位移公式分别求出AB和BC的位移，从而得出两段位移之比。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式，并能灵活运用。
【解答】
根据速度位移公式得，v2=2axAB，(2v)2−v2=2·2a·xBC。
联立两式解得xAB：xBC=2：3
故答案为：2：3。
(3)
【分析】
电磁打点计时器是用于测量时间的仪器，工作电源是交流电，电源电压是4−6V，相邻打点时间间隔是0.02s。
本题考查打点计时器的原理和电压，基础题。
【解答】
电磁打点计时器是用于测量时间的仪器，工作电源是交流电，电源电压是4−6V，相邻打点时间间隔是0.02s。
故答案为：时间；交流电； 4−6V；0.02。
(4)
【分析】
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度。
解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度
【解答】
(i)根据匀变速直线运动规律有：
vc=xBD2T=84.00−24.00×10−30.2m/s=0.30m/s
(ii)根据纸带上的数据得出相邻的计数点间位移之差相等，即Δx=4mm， 根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2，有： a=[(120.00−52.00)−52.00]×10−3(0.1×2)2m/s2=0.4m/s2 。
故答案为：(i)0.30；(ii) 0.40。
6.【答案】(1)1.958m/s2；(2)0.5或0.50；(3)9.79m/s2；(4)B。
【解析】
【分析】
本题主要是考查测定重力加速度实验，要求能够理解实验原理和实验操作方法，知道数据的处理方法，注意图象的单位不要弄错！
(1)根据位移−时间关系得到xt−t的关系式，根据图线的截距和斜率求解；
(2)(3)当木板的倾角分别为53°、37°时，对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解动摩擦因数和当地的重力加速度数值；
(4)xt-t图像中的面积微元：Δs=xt⋅Δt，无物理意义。
【解答】
(1)小物块在斜面上做匀加速直线运动：x=12at2，变形为：xt=12at，故斜率k=a2，由图2可知：k=0.979，故此时的加速度a=2k=1.958m/s2；
(2、3)长木板倾角为53°时：mgsin53°-μmgcs53°=ma1，长木板倾角为37°时：mgsin37°-μmgcs37°=ma2，联立可解得μ=0.5，g=9.79m/s2；
(4)xt-t图像中的面积微元：Δs=xt⋅Δt，无物理意义，故选B。
故答案为：(1)1.958m/s2；(2)0.5或0.50；(3)9.79m/s2；(4)B。
7.【答案】2.00；m=1k−m0；kF0g；不需要
【解析】
【试题解析】
【分析】
(1)根据位移差公式求解加速度；
(2)根据图象结合牛顿第二定律写出a与F的函数关系表达式，确定其斜率，根据横轴截距确定μ即可；
(3)根据实验原理确定是否需要满足钩码质量远远小于物块和传感器的总质量这一条件。
【解答】
(1)根据△x=aT2，运用逐差法得a=x36−x039T2=(7.10+9.13+11.09−1.10−3.09−5.12)×10−29×0.01m/s2=2.00m/s2；
(2)由牛顿第二定律得F=(m+m0)a，则a=1m+m0F，a−F图象的斜率k=1m+m0，所以物块的质量为m=1k−m0，由图象可知，物块与木板之间的摩擦力为F0，则F0=μ(m+m0)g，即μ=kF0g。
(3)由于传感器测得是真实拉力，不需要满足此条件。
故答案为：(1)2.00
(2)m=1k−m0；kF0g
(3)不需要
8.【答案】(1)①平衡摩擦阻力；②小车质量远大于沙桶的总质量；(2)0.864；0.640；(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【分析】
本题考查验证牛顿第二定律的实验，解题的关键是理解实验的原理，知道实验步骤和注意事项。
(1)根据本实验的装置知实验需要平衡摩擦力，且必须满足小车质量远大于沙桶的总质量；
(2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；根据逐差法Δx=aT2可求出物体的加速度；
(3)当绳子的拉力不为0时，物体的加速度仍然为0，说明物体所受的合外力不是绳子的拉力，故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足
【解答】
(1)若可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力，应采取①：平衡摩擦阻力；②：小车质量远大于沙桶的总质量；
(2)利用匀变速直线运动的推论得：
vA=S3+S42T=(8.33+8.95)×10−22×0.1m/s=0.864m/s
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可得，
a=S4+S5+S6−S1−S2−S39T2=0.64m/s2；
(3)由图可知当绳子的拉力不为0时，物体的加速度仍然为0，说明物体所受的合外力不是绳子的拉力，故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足。
故答案为：(1)①平衡摩擦阻力；②小车质量远大于沙桶的总质量；(2)0.864；0.640；(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查测匀变速直线运动的加速度实验;.纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算；要知道相邻两个计数点之间的时间间隔。
利用匀变速直线运动的推论，利用某段内的平均速度等于该段内时间中点的瞬时速度来求某点的速度；利用位移差公式求加速度；光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替即v=dt，再根据运动学公式即可求出物体的加速度a。
【解答】
(1) 相邻的两个计数点间还有4个点没画出，则相邻两个计数点之间的时间间隔T=0.1s，
利用匀变速直线运动的推论有：
v2=x132T=3.77+4.150.2×10−2m/s=0.396m/s．
由于相邻的计数点的位移之差相等，△x=0.38cm，
根据a=△xT2得：a=0.38×10−20.12m/s2=0.380m/s2
(2)由于遮光板通过光电门的时间很短，可以认为滑块在这很短的时间内做匀速运动，也就是说用这段时间内的平均速度代表
瞬时速度，
则有，
根据2aL=vB2−vA2
解得：a=vB2−vA22L;
故答案为：。
10.【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑或滑轮有质量
【解析】解：小球B做的是初速度为零的匀加速直线运动，则有：h0−h=12aT2
得：a=2(h0−h)T2=2×(0.590−0.100)0.7302m/s2=1.84m/s2
把A、B球看成一个整体，由牛顿第二定律可得：
(mB−mA)g=(mA+mB)a′
则有：a′=mB−mAmA+mBg=1.96m/s2
本来a和a′大小应该相等，但是因为滑轮的质量以及滑轮与轴之间的摩擦都不可忽略，所以a和a′具有明显的差异。
故答案为：1.84；1.96；滑轮的轴不光滑或滑轮有质量。
根据运动学公式可以得到球B下降的加速度大小；根据牛顿第二定律可以得到小球下落的加速度大小；因为在实际的操作中滑轮与轴之间不是光滑的，以及滑轮的质量也不可忽略，所以造成实际的加速度大小与理论计算的加速度大小不一致。
对球B的运动情况分析是解题的关键，根据运动学公式可以得到小球B实际下落的加速度大小。根据牛顿第二定律计算的时候，注意细绳上的拉力不等于小球A或小球B的重力。
11.【答案】①C ，②v0=2m/s，x=−10cm ，y=−1.25cm，③A
【解析】
【试题解析】
【分析】
①由实验的实验原理及步骤判断得解；
②由匀变速直线运动规律的推论解得时间，再由水平位移解得初速度；再利用平抛运动竖直方向上为自由落体运动结合水平方向上是匀速直线运动特征求解抛出点的坐标。
③由平抛运动规律的推论判断两动量的差值的关系；在竖直方向由动能定理解得该两过程的动能的变化，从而解得动能的变化关系。
本题主要考查平抛运动及其运动规律的求解，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动规律是解题的关键，难度一般。
【解答】
①A.由于该实验研究平抛运动的规律，轨道的光滑与否与物体的平抛规律无关，故A错误；
BC.由于要验证平抛运动规律，需使每次的初速度相同，故每次释放小球时，必需在同一位置由静止释放，故B错误，C正确；
D.由于球落地的速度未知，故应先由竖直方向的自由落体运动解得球在空中飞行的时间，再由水平的匀速直线运动解初速度，D错误。
故选C；
②由匀变速直线运动规律的推论：Δy=gt2，x0=v0t，联立解得：t=0.1s，v0=2m/s；
b点为Oc的中间时刻，竖直方向为自由落体运动，故vby=yOc2t=1.5m/s，故从抛出点到b点的运动时间为：t′=vbyg=0.15s，故抛出点到O点的时间间隔为t1=0.5s，故：x=v0t1=10cm，位于原点左侧，则x=−10cm，y=12gt12=1.25cm，位于O点上方，则y=−1.25cm。
③AB.由于平抛运动中，物体的水平速度不变，而仅有竖直速度变化，且由匀变速直线运动规律可知，做匀变速直线运动的物体在相等时间内的速度变化相同，故由此可得由于两次变化过程动量的变化差值相等，故A正确，B错误；
CD.由匀变速直线运动规律可知，由于AB、BC间的时间间隔相等，但两阶段的竖直高度之比不得而知，故不能由重力做功解得动能的变化之比，故CD错误。
故选A。
故答案为：①C ，②v0=2m/s，x=−10cm ，y=−1.25cm ，③A。
12.【答案】(1)0.1；0.20；0.50；(2)小。
【解析】
【分析】
(1)电源频率为50Hz，则相邻两个点之间的时间间隔为0.02s，由于相邻计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔为0.1s；利用时间中点的速度等于平均速度即可求解vC；根据Δx=aT2即可求解加速度；
(2)频率升高，则打点的时间间隔减小，根据v=xt即可判断速度的变化关系。
本题主要考查研究小车做匀变速直线运动的实验内容，要熟练掌握打点计时器的时间间隔计算，要熟练运用平均速度与瞬时速度之间的关系。
【解答】
(1)电源频率为50Hz，则相邻两个点之间的时间间隔为0.02s，由于相邻计数点之间还有4个点未画出，所以相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1s；利用时间中点的速度等于平均速度即可求得vC=xBD2T=5.38−1.30×10−22×0.1m/s≈0.20m/s；根据Δx=aT2可得加速度为：a=xFG+xEF+xDE−xAB+xBC+xCD9T2，代入数据可得：a=0.50m/s2；
(2)当交流电的频率变为51Hz时，打点的时间间隔减小，所以相邻计数点之间的时间间隔T减小，根据v=xt可知速度回增大，而此时还是以50Hz对应的计数周期去计算，则测得的小车的速度值与真实值比较将偏小。
故答案为：(1)0.1；0.20；0.50；(2)小。
13.【答案】(1)2.50；0.25；(2)0.25；2.00；3.50
【解析】
【分析】
本题借助实验考查了基本规律的应用，平时训练中一定要加强应用基本规律解决实际问题的能力，强调知识的活学活用。
(1)拉动B过程中，A处于平衡状态，其所受滑动摩擦力大小等于弹簧秤示数，据此可正确解答．
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该段内的平均速度求瞬时速度；根据
Δx=aT2求出金属板的加速度，然后根据牛顿第二定律，即可求出水平拉力大小。
【解答】
(1)A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，Ff=F=2.50N，
根据Ff=mAgμ，
解得：μ=0.25；
(2)由题意可知，金属板做匀加速直线运动，
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该段内的平均速度：
v=AC2T=5.00×10−20.2m/s=0.25m/s
根据Δx=aT2，
其中Δx=2cm=0.02m，
所以解得：a=2.00m/s2．
根据牛顿第二定律得：F−Ff=mBa，
代入数据解得F=3.50N。
故答案为：(1)2.50；0.25；(2)0.25；2.00；3.50。
14.【答案】(1)A；(2)①0.56；②0.80
【解析】
【分析】
(1)使用时应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时器的电源，纸带上可能有很长一段打不上点。
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小。
对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
【解答】
(1)如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故A正确，BCD错误。
故选：A
(2)①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，为：
vD=xCE2T=5.20+5.992×0.1×10−2m/s=0.56m/s
②根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，为：
a=xDG−xAD9T2=(5.99+6.80+7.62)−(3.62+4.38+5.20)9×0.12×10−2m/s2=0.80m/s2
故答案为：(1)A；(2)①0.56；②0.80。
15.【答案】(1)0.45
(2)水平
(3)d22s1t22−1t12
(4)mg−M+maMg
【解析】
【分析】
(1)由主尺与游标尺读数得解；
(2)由该实验的步骤得解；
(3)由平均速度解得瞬时速度，再由匀变速直线运动的速度位移公式得解；
(4)对整体应用牛顿第二定律得解。
本题主要考查测量物块与水平桌面间的动摩擦因数的实验，熟悉实验原理是解题的关键，难度一般。
【解答】
(1)由图可知主尺读数为：0.4cm，游标尺读数为：5×0.1mm=0.5mm，故可得游标卡尺读数为：0.45cm；
(2)由实验原理可知，细线应与木板平行，故可得调整轻小定滑轮，使细线水平；
(3)由平均速度可得物块过光电门的瞬时速度大小分别为：vA=dt1，vB=dt2，从A到B，由匀变速直线运动的速度位移公式可得物块运动的加速度大小：a=vB2−vA22s=d22s1t22−1t12；
(4)对物块和遮光片及重物整体为研究对象，列牛顿第二定律方程，可得：mg−μMg=M+ma，解得物块与水平桌面间的动摩擦因数：μ=mg−M+maMg．
故填：(1)0.45；(2)水平；(3)d22s1t22−1t12；(4)mg−M+maMg。