题目内容

在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧秤拉橡皮条使其伸长，如图所示。关于实验操作，下列说法正确的是______（填写相应序号）。

①同一次实验中O点的位置允许变动。
②实验中弹簧秤必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧秤刻度。
③实验中需要记录弹簧秤的示数和弹簧秤所施加拉力的方向。
②③  2分

试题分析：①要保证两个弹簧称的拉力与一个弹簧称的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向伸长量相同，则O点的位置应固定，故①错误；②本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差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的刻度，故②正确；③由于力是矢量，因此在记录时不但要记录大小还要记录其方向，故③正确．
练习册系列答案
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(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：
      
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图2所示，由此读出L=           mm；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=          和E k2=           ．
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量△EP=       （重力加速度为g）．
（3）如果在实验误差允许的范围内，△EP=            ，则可认为验证了机械能守恒定律．
（8分）如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是____________________。
（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（   ）（单选题）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（8分）某同学学过平抛运动后，利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q（Q＝Sv，S为出水口的横截面积，v为出水口的水速），方法如下：
（1）先用游标卡尺测量喷水口的内径D。如下图所示，A、B、C、D四个图中，测量方式正确的是______________________。
（2）正确测量得到的结果如图中的游标卡尺所示，由此可得喷水口的内径D＝________cm。


（3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。
（4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示）
（6分）利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项
实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源，取出纸带, 更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的
时间为T），进行数据处理:

①若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=              .
②若是测量重力加速度g. 为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g =                             .
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是             .（ g′为已知量）
某同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于  
J，动能的增加量等于         J(结果保留3位有效数字)。
分，每空用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落．重锤上拖着的纸带打出一系列的点．对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带
E．测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
Ⅰ、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____．（将其选项对应的字母填在横线处）
Ⅱ、在实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。

（1）纸带的___________端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=___________m/s；(结果保留两位有效数字)
（3）某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出物体的动能增加量ΔEK=0.48J，势能减少量ΔEP=0.49J（g=9.8m/s2），该同学的计算方法和过程并没有错误，却出现了ΔEK<ΔEP的结果，试问这一结果是否合理？答：________________。
（4）另一名同学用计算出B的动能EK=0.49J，恰好与势能减少量ΔEP相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？
答：________________。
（1）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：
①还需要补充的实验器材是　　　　   ，    　　　　　　．
②为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：            ；
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量      滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由Ｂ点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝　　　　　　　　　　　　　　　　　；该滑块动能改变量的表达式为ΔEK＝　　　　　　　　　　　　　 　　  ．（结果用题中已知物理量的字母表示）

（2）为了减小实验误差，以下操作中不必要的是【    】
A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，供小车运动的平板应光滑
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C．用落体法验证机械能守恒定律时，必需选择纸带上的第一打点为起始点
D．在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置．在实验过程中：

（1）打点计时器应该与      （选填“交流”或“直流”）电源连接；在闭合电键前，将小车放置在    一端； (选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”)．
（2）在探究过程中，该同学打出了一条纸带，并在纸带上连续取几个计数点，如下图所示．自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm．已知相邻计数点的时间间隔为0.1s，则打D点时小车的速度为     m/s， 整个过程中小车的平均加速度为   m/s2．

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