(2)实验中，已经测出小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，若要将沙和沙桶的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是______________________。
(3)在实验操作中，下列说法正确的是________。
A．求小车运动的加速度时，可用天平测出沙和沙桶的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式a＝
M′＋m′
Mg求出
B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度
D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系
[解析] (1)平衡摩擦力时使小车所受重力沿木板方向分力与小车所受摩擦力平衡，故A、D项正确，B项错误；为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，故C项错误。 (2)根据牛顿第二定律得，mg＝(M＋m)a， 解得a＝
mgMmgmg
，则绳子的拉力F＝Ma＝＝m， M＋mM＋m
1＋M
可知当沙和沙桶的总质量远小于小车质量时，小车所受的拉力大小等于沙和沙桶的总重力，所以应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。 (3)本实验是“验证牛顿运动定律”，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误；使用打点计时器时，应该先接通电源，后释放纸带，故B正确；平衡摩擦力后有μ＝tan θ，小车质量改变时，总满足mgsin θ＝μmgcos θ，与小车质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故D正确。
[答案] (1)AD (2)沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 (3)BD
11、如图所示，一倾角为θ＝30°的上表面光滑的斜面上，有相距为L的A、B两点，质量为m＝1 kg、可视为质点的物块(图中未画出)，在F1＝11 N、方向沿斜面向上的力的作用下，从A点由静止运动到B点，所经历时间t1＝1 s，到B点时换成了沿斜面向下的力F2作用在物块上，经过时间t2＝2 s后返回A点，斜面足够长，且始终静止不动，重力加速度取g＝10 m/s2，求：
(1)A、B两点之间的距离L； (2)力F2的大小。
[解析] (1)物块从A点到达B点的过程中，有 a1＝
F1－mgsin θ12
，L＝m2a1t1
代入数据解得a1＝6 m/s2，L＝3 m。 (2)物块在B点的速度v1＝a1t1＝6 m/s 物块从B点回到A点的过程中，有 12
－L＝v1t2－2a2t2 解得a2＝7.5 m/s2 由a2＝
F2＋mgsin θ
m
解得F2＝2.5 N。 [答案] (1)3 m (2)2.5 N
12、在风洞实验室中进行如图所示的实验。在倾角为37°的固定斜面上，有一个质量为1 kg的物块，在风洞施加的水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经过1.2 s到达B点时立即关闭风洞，撤去恒力F，物块到达C点时速度变为零，通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2 s的瞬时速度，表给出了部分数据：
t/s v/(m·s－1) 0.0 0.0 0.2 1.0 0.4 2.0 0.6 3.0 … … 1.4 4.0 1.6 2.0 1.8 0.0 … … 已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求： (1)A、C两点间的距离； (2)水平恒力F的大小。
[解析] (1)物块匀加速运动过程中的加速度为：
3－1Δv
a1＝Δt＝ m/s2＝5 m/s2
0.6－0.2
关闭风洞时的速度为：v＝a1t＝5×1.2 m/s＝6 m/s
2－4Δv
关闭风洞后物块匀减速运动的加速度为：a2＝Δt＝ m/s2＝－10 m/s2
1.6－1.411
匀加速过程的位移：x1＝2a1t2＝2×5×1.22 m＝3.6 m v236
匀减速过程的位移：x2＝＝20 m＝1.8 m
－2a2A、C两点间的距离为：
x＝x1＋x2＝3.6 m＋1.8 m＝5.4 m。 (2)由牛顿第二定律得
匀加速过程：Fcos 37°－mgsin 37°－μ(mgcos 37°＋Fsin 37°)＝ma1 匀减速过程：－(mgsin 37°＋μmgcos 37°)＝ma2 联立两式代入数据得：F＝30 N。 [答案] (1)5.4 m (2)30 N
2020届高考物理二轮：牛顿运动定律练习及答案
