Question

（1）．在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中：
①测量弹簧的总长度，选用的测量工具是______．
A．刻度尺　　　　　　 B．游标卡尺　　　　　 C．螺旋测微器
②实验得到下表，若g=10m/s²，弹簧总长x为自变量，各物理量均用国际单位制中单位，弹簧弹力F的函数关系式为______．

弹簧总长度x/cm	20.00	25.00	30.00	35.00
钩码质量m/g	500	1000	1500	2000

（2）图1为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒²，那么：
①照片的闪光频率为______Hz．．
②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s
③小球经过B点时的速度是______m/s
（3）某同学用图2所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz．在所选纸带上取某点为0计数点，然后依次取计数点，所测量数据及其标记符号如图3所示．
①打出的纸带如图3所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”“乙”）
②纸带上l至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______ m/s²
③关于本次实验误差较大的主要原因，下列说法你认为可能的是______．
A．选用了质量太小的重锤　　　　　　　　 B．先放了纸带，后通电源
C．测量的数据太少，且读数不够准确　　　 D．未按纸带运动方向标注计数点顺序

Answer 1

解：（1）①由题目的实验数据可以看出测量弹簧的总长度大于20cm，选用的测量工具只能是刻度尺，而游标卡尺和螺旋测微器的测量范围太小，故答案为刻度尺．
②由实验数据可知弹簧每伸长5cm，钩码的重力需要增加5N，根据胡克定律整理得：k==100N/m，
设弹簧的原长为l₀，根据胡克定律F=k?x
得：F=k（l-l₀）
把图表中的任意一组（0.2m，5N）数据代入：F=100（0.2-l₀）
解得：l₀=0.15m
弹簧弹力F的函数关系式为F=100（x-0.15）
（2）图中背景方格的边长L=2.5厘米，g=10米/秒²，AB竖直方向为2L，BC竖直方向为6L，水平方向均为3L；
设照片的闪光频率为f，即AB、BC间的运动时间T=；
由平抛运动规律得：3L=v₀T ①
竖直方向根据匀变速直线运动的推论公式△y=aT²
得：y_BC-y_AB=△y=4L=aT² ②
由①②解得：T=0.1s，v₀=0.75m/s
所以频率为10Hz，初速度为0.75m/s
小球在竖直方向做匀加速直线运动，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B点瞬时速度大小．
v_B===1.25m/s
（3）由于物体拖动纸带做匀加速直线运动，经过相同的时间间隔位移越来越大，所以实验时纸带的乙端应和重物相连接．
根据匀变速直线运动的推论公式x_m-x_n=（m-n）aT²可以求出加速度的大小，
x₆-x₁=5aT²=（3.92-2.04）×10^-2，
解得：a=9.4m/s²，
关于本次实验误差较大的主要原因：重锤的质量太小，阻力不能忽略，测量的数据太少，且读数不够准确，故AC正确；
如果先放了纸带，后通电源，会造成纸带利用的长度太短，不会造成较大误差；未按纸带运动方向标注计数点顺序也不会影响加速度的测量，故BD错误．
故答案为：（1）①A ②F=100（x-0.15）
（2）①10 ②0.75 ③1.25
（3）①乙 ②9.4 ③AC
分析：由图表可以看出根弹簧的伸长量X与所受拉力F的关系，根据胡克定律F=k?x可以解出弹簧的劲度系数，平抛类问题可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动解决．
点评：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．