如图甲所示力传感器：如图甲所示.力传感器A与计算机相连接.可获得力随时间变化的规律.将力传感器固定在光滑水平桌面上.测力端通过轻质细绳与一滑块相连.调节传感器高度使细绳水平.滑块放在较长的小车上.滑块的质量m=1.0kg

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如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；

（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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【参考答案】（14分）

【命题立意】考查学生从图象中提取信息并利用信息解决实际问题的能力，考查学生

对最大静摩擦力、滑动摩擦力及牛顿运动定律的理解和应用。

【解    析】（1）由图象可知，小车刚好要运动时受的是最大静摩擦力为3.5N（2分）

此时沙桶及所装的沙子总重力 （2分）

所以，沙桶及所装的沙子总质量 （1分）

稳定后，滑块受的摩擦力 （2分）

由滑动摩擦力公式得：（2分）

（2）对沙桶及所装的沙子由牛顿第二定律得： （2分）

对小车由牛顿第二定律得：（2分）

解得：（1分）

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科目：高中物理
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如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。    将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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科目：高中物理
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（2012年5月长春三模）如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；

（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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科目：高中物理
来源：2012届湖北省仙桃中学高三5月模拟考试理科综合物理试卷（带解析）
题型：计算题

如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。   将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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科目：高中物理
来源：2011-2012学年湖北省高三5月模拟考试理科综合物理试卷（解析版）
题型：计算题

如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。    将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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如图甲所示力传感器：如图甲所示.力传感器A与计算机相连接.可获得力随时间变化的规律.将力传感器固定在光滑水平桌面上.测力端通过轻质细绳与一滑块相连.调节传感器高度使细绳水平.滑块放在较长的小车上.滑块的质量m=1.0kg_1

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如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；

（2）小车运动稳定后的加速度大小。

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题型：阅读理解

某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系。因为一般的长木板摩擦较大，学习小组决定用气垫导轨代替长木板，对气垫导轨进行改造，做成斜面，这样摩擦可以忽略不计，装置模型简化如图所示，实验室提供器材如下：

A．气垫导轨（已知长度L）；

B．质量为M的滑块（内部是空的，可放砝码，可视为质点）；

C．质量为m的砝码若干个；

D．各种薄厚不等的方木块多个（垫气垫导轨备用）；

E．米尺；

F．秒表。

实验过程：

第一步，保持斜面倾角不变，探究加速度与质量的关系。

①实验中，通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量，只要测出滑块由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度：

A．　                B．　                   C．　                    D．

②某同学记录的实验数据如右表所示，根据这些信息，判断以下结论正确的是：

A．在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其加速度改变较大

B．经过分析得出滑块的加速度和滑块的总质量没有关系

C．经过分析得出滑块的平均速度和滑块的总质量成正比

D．在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其下滑时间不改变

质量

时间t

M

M+m

M+2m

1

1.42

1.41

1.42

2

1.40

1.42

1.39

3

1.41

1.38

1.42

第二步，保持物体质量不变，探究加速度与倾角的关系。

实验中通过改变方木块垫放位置来调整气垫导轨的倾角。由于没有量角器，因此通过测量气垫导轨顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h/L．某同学记录了高度h和加速度a的对应值如下表：

L (m)

1.00

h (m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

a (m/s2)

0.970

1.950

2.925

3.910

4.880

③请根据上表中所给的数据，在坐标纸上通过描点绘出图象。

④根据所绘出的图线，求出当地的重力加速度_______。 (保留三位有效数字)

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在电学实验中，伏特表的内阻可以用下面的电路测量。电路中的电源电动势未知，电源的内阻忽略不计。外接电阻R的阻值已知（它和电压表的内阻接近）。

（1）请根据实物电路画出实验电路原理图，画在答题纸的方框中。

（2）实验步骤如下：

①闭合开关S1、S2稳定后，读出电压表的读数U1；

②闭合开关S1、断开开关S2稳定后，读出电压表的读数U2；

请根据上面测量的物理量和已知量，写出伏特表内阻的表达式：    　　。

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有一固定轨道ABCD如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是光滑斜面轨道，BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接。有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点，其半径r＜R），紧挨在一起从圆轨道上某处由静止释放，经平面BC到斜面CD上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是

A．四个小球在整个运动过程中始终不分离

B．在圆轨道上运动时，2号球对3号球不做功

C．在CD斜面轨道上运动时，2号球对3号球做正功

D．4号球在CD斜面轨道上运动的最大高度与1号球初始位置等高

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三根导体棒A、B、C连接方式如图，虚线框内存在磁场，其磁感应强度变化规律为。三根导体棒A、B、C的电阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，其它电阻不计。当S1、S2闭合，S3 断开时，电路稳定后闭合回路中的感应电流为I；当S2、S3闭合，S1 断开时，电路稳定后闭合回路中的感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2 断开时，电路稳定后闭合回路中的感应电流为
A．0　　　  B．3I　　　  C．6I　　　　 D．7I

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如图所示，三根等长的细绝缘棒组成等边三角形，P点为三角形的中心，三根棒带有均匀分布的等量正电荷，此时测得P点的电势为（取无穷远处电势为零），电场强度为E0.现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，则下列说法正确的是

A．P点的电势变为2/3      B．P点的电势变为/3

C．P点的电场强度增大       D．P点的电场强度减小

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如图所示，某种确定材料的圆柱形导体横截面的直径为d、长为L，其两端所加的电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确是
　　　  A．电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率不变
　　　  B．导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍
　　　  C．导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平均速率不变
　　　  D．导体横截面的直径变为0.5d，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍

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在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是
A．两颗卫星的角速度相同
B．两颗卫星的线速度满足v1>v2　　　
C．两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用
D．假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰

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如图所示，两根等长且不可伸长的细线结于O点，A端固定在水平杆上，B端系在轻质圆环上，圆环套在竖直光滑杆上，C端挂一重物，重物质量为m。开始时用手握住轻圆环，使其紧靠D端，AD等于OA段绳长，当重物静止时如图所示。现释放圆环，圆环在竖直光滑杆上自由滑动，当重物再次静止时OA绳拉力为FA，OB绳拉力为FB，则
A．＜； ＞　 B．＝； ＝0
C．＝； ＝　 D．＞； ＝

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电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网。黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”。如图所示是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 V的交变电压变压，输送到电网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6220 V/cm。为防止两极间空气击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件，则下列说法正确的是

A．变压器的原、副线圈的匝数比：＞10

B．变压器的副、原线圈的匝数比：＜10

C．此变压器为降压变压器

D．此变压器为升压变压器

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如图甲所示力传感器：如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的

如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律．将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=1.0kg，小车的质量为M=0.65kg．一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态．现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子．若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0和滑块与小车间的动摩擦因数μ；
（2）小车运动稳定后的加速度大小．

如图甲所示力传感器：（6分）如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一

控制变量法研究影响滑动摩擦力大小的因素：
在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”这个问题时用到控制变量法。为了探究摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度是否有关，先使木块在同一木板上面滑动，即保持了接触面的粗糙程度这一个量相同，改变压力的大小，看滑动摩擦力是否改变；然后保持压力这一个物理量相同，改变接触面的粗糙程度，让木块分别在较光滑的小板上和较粗糙的毛巾面上滑动，测出摩擦力的大小，根据测出的数据进行判断得出滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关的结论。
例1：小明在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，记录的结果如下表所示：
(1)在这个实验中，使用的是控制变量法，第1、3 两次实验中的变量是________，控制的变量是______。得出的结论是：在压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
(2)在探究压力对摩擦力的影响时，可采用_______ 两次的实验结果，得出的结论是：_______________________________________________
解析：从表格中的数据可以看出，第1、3两次实验中的压力相等，产生的摩擦力不同，说明在压力相同时，接触面越粗糙(木块与棉布)，摩擦力越大。根据控制变量的思想，若研究摩擦力与压力大小的关系，应保持接触面不变，即第l、2两次实验，从数据中看出，压力越大，摩擦力越大。
答案：(1)接触面的粗糙程度压力的大小
(2)1、2在接触面的粗糙程度不变时，压力越大，摩擦力越大
平衡状态中摩擦力大小的判断：
? 根据二力平衡的知识，一对平衡力一定大小相等，方向相反，作用在同一物体上，故可对物体进行受力分析，从而来判断摩擦力情况。这也是判断各种摩擦力情况最行之有效的方法。例：体重为490N的某同学用双手握住竖直的木杆匀速上攀，他所受的摩擦力(? )
A．等于490N，方向竖直向下
B．等于490N，方向竖直向上
C．大于490N，方向竖直向下
D．小于490N，方向竖直向上
解析：人匀速上攀，受力平衡，重力等于摩擦力，且方向相反。
答案：B