如圖甲所示力傳感器：如圖甲所示.力傳感器A與計算機相連接.可獲得力隨時間變化的規律.將力傳感器固定在光滑水平桌面上.測力端通過輕質細繩與一滑塊相連.調節傳感器高度使細繩水平.滑塊放在較長的小車上.滑塊的質量m=1.0kg

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如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；

（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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【參考答案】（14分）

【命題立意】考查學生從圖象中提取信息并利用信息解決實際問題的能力，考查學生

對最大靜摩擦力、滑動摩擦力及牛頓運動定律的理解和應用。

【解    析】（1）由圖象可知，小車剛好要運動時受的是最大靜摩擦力為3.5N（2分）

此時沙桶及所裝的沙子總重力 （2分）

所以，沙桶及所裝的沙子總質量 （1分）

穩定后，滑塊受的摩擦力 （2分）

由滑動摩擦力公式得：（2分）

（2）對沙桶及所裝的沙子由牛頓第二定律得： （2分）

對小車由牛頓第二定律得：（2分）

解得：（1分）

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理
來源：
題型：

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。    將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；
（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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科目：高中物理
來源：
題型：

（2012年5月長春三模）如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；

（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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科目：高中物理
來源：2012屆湖北省仙桃中學高三5月模擬考試理科綜合物理試卷（帶解析）
題型：計算題

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。   將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；
（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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科目：高中物理
來源：2011-2012學年湖北省高三5月模擬考試理科綜合物理試卷（解析版）
題型：計算題

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。    將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；
（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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如圖甲所示力傳感器：如圖甲所示.力傳感器A與計算機相連接.可獲得力隨時間變化的規律.將力傳感器固定在光滑水平桌面上.測力端通過輕質細繩與一滑塊相連.調節傳感器高度使細繩水平.滑塊放在較長的小車上.滑塊的質量m=1.0kg_1

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科目：
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題型：

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律。將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg。一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態。現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子。若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）

（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；

（2）小車運動穩定后的加速度大小。

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科目：
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題型：閱讀理解

某研究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質量及斜面傾角的關系。因為一般的長木板摩擦較大，學習小組決定用氣墊導軌代替長木板，對氣墊導軌進行改造，做成斜面，這樣摩擦可以忽略不計，裝置模型簡化如圖所示，實驗室提供器材如下：

A．氣墊導軌（已知長度L）；

B．質量為M的滑塊（內部是空的，可放砝碼，可視為質點）；

C．質量為m的砝碼若干個；

D．各種薄厚不等的方木塊多個（墊氣墊導軌備用）；

E．米尺；

F．秒表。

實驗過程：

第一步，保持斜面傾角不變，探究加速度與質量的關系。

①實驗中，通過向滑塊內放入砝碼來改變滑塊質量，只要測出滑塊由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由下面哪個公式求出滑塊的加速度：

A．　                B．　                   C．　                    D．

②某同學記錄的實驗數據如右表所示，根據這些信息，判斷以下結論正確的是：

A．在實驗誤差范圍內，滑塊的質量改變之后，其加速度改變較大

B．經過分析得出滑塊的加速度和滑塊的總質量沒有關系

C．經過分析得出滑塊的平均速度和滑塊的總質量成正比

D．在實驗誤差范圍內，滑塊的質量改變之后，其下滑時間不改變

質量

時間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，保持物體質量不變，探究加速度與傾角的關系。

實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整氣墊導軌的傾角。由于沒有量角器，因此通過測量氣墊導軌頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h/L．某同學記錄了高度h和加速度a的對應值如下表：

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請根據上表中所給的數據，在坐標紙上通過描點繪出圖象。

④根據所繪出的圖線，求出當地的重力加速度_______。 (保留三位有效數字)

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科目：
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題型：

在電學實驗中，伏特表的內阻可以用下面的電路測量。電路中的電源電動勢未知，電源的內阻忽略不計。外接電阻R的阻值已知（它和電壓表的內阻接近）。

（1）請根據實物電路畫出實驗電路原理圖，畫在答題紙的方框中。

（2）實驗步驟如下：

①閉合開關S1、S2穩定后，讀出電壓表的讀數U1；

②閉合開關S1、斷開開關S2穩定后，讀出電壓表的讀數U2；

請根據上面測量的物理量和已知量，寫出伏特表內阻的表達式：    　　。

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科目：
來源：
題型：

有一固定軌道ABCD如圖所示，AB段為四分之一光滑圓弧軌道，其半徑為R，BC段是水平光滑軌道，CD段是光滑斜面軌道，BC和斜面CD間用一小段光滑圓弧連接。有編號為1、2、3、4完全相同的4個小球（小球不能視為質點，其半徑r＜R），緊挨在一起從圓軌道上某處由靜止釋放，經平面BC到斜面CD上，忽略一切阻力，則下列說法正確的是

A．四個小球在整個運動過程中始終不分離

B．在圓軌道上運動時，2號球對3號球不做功

C．在CD斜面軌道上運動時，2號球對3號球做正功

D．4號球在CD斜面軌道上運動的最大高度與1號球初始位置等高

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科目：
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題型：

三根導體棒A、B、C連接方式如圖，虛線框內存在磁場，其磁感應強度變化規律為。三根導體棒A、B、C的電阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，其它電阻不計。當S1、S2閉合，S3 斷開時，電路穩定后閉合回路中的感應電流為I；當S2、S3閉合，S1 斷開時，電路穩定后閉合回路中的感應電流為5I；當S1、S3閉合，S2 斷開時，電路穩定后閉合回路中的感應電流為
A．0　　　  B．3I　　　  C．6I　　　　 D．7I

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科目：
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題型：

如圖所示，三根等長的細絕緣棒組成等邊三角形，P點為三角形的中心，三根棒帶有均勻分布的等量正電荷，此時測得P點的電勢為（取無窮遠處電勢為零），電場強度為E0.現將BC棒取走，AB、AC棒的電荷分布不變，則下列說法正確的是

A．P點的電勢變為2/3      B．P點的電勢變為/3

C．P點的電場強度增大       D．P點的電場強度減小

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科目：
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題型：

如圖所示，某種確定材料的圓柱形導體橫截面的直徑為d、長為L，其兩端所加的電壓為U，當這三個物理量中僅有一個物理量改變時，關于導體中自由電子定向運動的平均速率，下列說法正確是
　　　  A．電壓變為2U，導體中自由電子定向運動的平均速率不變
　　　  B．導體的長度變為2L，導體中自由電子定向運動的平均速率變為原來的2倍
　　　  C．導體橫截面的直徑變為2d，導體中自由電子定向運動的平均速率不變
　　　  D．導體橫截面的直徑變為0.5d，導體中自由電子定向運動的平均速率變為原來的2倍

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科目：
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題型：

在航天領域中，懸繩衛星是一種新興技術，它要求兩顆衛星都在圓周軌道上運動，且兩顆衛星與地心連線始終在一條直線上，如圖所示。已知懸繩的長度為L，其重力不計，衛星A、B的線速度分別為v1、v2，則下列說法正確的是
A．兩顆衛星的角速度相同
B．兩顆衛星的線速度滿足v1>v2　　　
C．兩顆衛星之間的懸繩一定受到拉力的作用
D．假設在B衛星軌道上還有一顆衛星C（圖中沒有畫出），它們在同一平面內同向運動，運動一段時間后B、C可能相碰

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科目：
來源：
題型：

如圖所示，兩根等長且不可伸長的細線結于O點，A端固定在水平桿上，B端系在輕質圓環上，圓環套在豎直光滑桿上，C端掛一重物，重物質量為m。開始時用手握住輕圓環，使其緊靠D端，AD等于OA段繩長，當重物靜止時如圖所示。現釋放圓環，圓環在豎直光滑桿上自由滑動，當重物再次靜止時OA繩拉力為FA，OB繩拉力為FB，則
A．＜； ＞　 B．＝； ＝0
C．＝； ＝　 D．＞； ＝

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題型：

電子滅蟲器由兩種主要部件組成：誘蟲的黑光燈和殺蟲的電網。黑光燈發出的紫外線能夠引誘害蟲飛近黑光燈，然后再利用黑光燈周圍的交流高壓電網將其“擊斃”。如圖所示是電網的工作電路示意圖，理想變壓器將有效值為220 V的交變電壓變壓，輸送到電網，電網相鄰兩平行板電極間距為0.5 cm，空氣在常溫下被擊穿的臨界電場強度為6220 V/cm。為防止兩極間空氣擊穿而造成短路，理想變壓器的原、副線圈的匝數應滿足一定條件，則下列說法正確的是

A．變壓器的原、副線圈的匝數比：＞10

B．變壓器的副、原線圈的匝數比：＜10

C．此變壓器為降壓變壓器

D．此變壓器為升壓變壓器

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如圖甲所示力傳感器：如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律．將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的

如圖甲所示，力傳感器A與計算機相連接，可獲得力隨時間變化的規律．將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過輕質細繩與一滑塊相連，調節傳感器高度使細繩水平，滑塊放在較長的小車上，滑塊的質量m=1.0kg，小車的質量為M=0.65kg．一根輕質細繩跨過光滑的定滑輪，其一端連接小車，另一端系一只空沙桶，調節滑輪可使桌面上部細繩水平，整個裝置先處于靜止狀態．現打開傳感器的同時緩慢向沙桶里倒入沙子，當小車剛好開始運動時，立即停止倒沙子．若力傳感器采集的F-t圖象如乙圖所示，請結合該圖象，求：（重力加速度g=10m/s2）
（1）小車剛開始運動時沙桶及所裝沙子的總質量m0和滑塊與小車間的動摩擦因數μ；
（2）小車運動穩定后的加速度大小．

如圖甲所示力傳感器：（6分）如圖甲所示，用一拉力傳感器（能感應力大小的裝置）水平向右拉一

控制變量法研究影響滑動摩擦力大小的因素：
在探究“摩擦力的大小與什么因素有關”這個問題時用到控制變量法。為了探究摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度是否有關，先使木塊在同一木板上面滑動，即保持了接觸面的粗糙程度這一個量相同，改變壓力的大小，看滑動摩擦力是否改變；然后保持壓力這一個物理量相同，改變接觸面的粗糙程度，讓木塊分別在較光滑的小板上和較粗糙的毛巾面上滑動，測出摩擦力的大小，根據測出的數據進行判斷得出滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關的結論。
例1：小明在探究“影響摩擦力大小的因素”實驗中，記錄的結果如下表所示：
(1)在這個實驗中，使用的是控制變量法，第1、3 兩次實驗中的變量是________，控制的變量是______。得出的結論是：在壓力相同時，接觸面越粗糙，摩擦力越大。
(2)在探究壓力對摩擦力的影響時，可采用_______ 兩次的實驗結果，得出的結論是：_______________________________________________
解析：從表格中的數據可以看出，第1、3兩次實驗中的壓力相等，產生的摩擦力不同，說明在壓力相同時，接觸面越粗糙(木塊與棉布)，摩擦力越大。根據控制變量的思想，若研究摩擦力與壓力大小的關系，應保持接觸面不變，即第l、2兩次實驗，從數據中看出，壓力越大，摩擦力越大。
答案：(1)接觸面的粗糙程度壓力的大小
(2)1、2在接觸面的粗糙程度不變時，壓力越大，摩擦力越大
平衡狀態中摩擦力大小的判斷：
? 根據二力平衡的知識，一對平衡力一定大小相等，方向相反，作用在同一物體上，故可對物體進行受力分析，從而來判斷摩擦力情況。這也是判斷各種摩擦力情況最行之有效的方法。例：體重為490N的某同學用雙手握住豎直的木桿勻速上攀，他所受的摩擦力(? )
A．等于490N，方向豎直向下
B．等于490N，方向豎直向上
C．大于490N，方向豎直向下
D．小于490N，方向豎直向上
解析：人勻速上攀，受力平衡，重力等于摩擦力，且方向相反。
答案：B