题目内容

（8分）如图为“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（如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                  。
②（单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（   )
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
（1)小车的总质量；小车所受合外力；（2)①在小车质量不变的条件下，加速度大小与所受的合外力大小成正比；②C.

试题分析：（1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车所受合外力；（2)①在小车质量不变的条件下，加速度大小与所受的合外力大小成正比；②设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma，得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．故C正确．
练习册系列答案
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如图所示，质量均为m的物体B．C分别于轻质弹簧的两端栓接，将它们放在倾角为30°的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x0．斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上．将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，与B相碰．已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，且A与B第一次运动达到最高点时，C对挡板D的压力恰好为0，求此简谐运动的振幅；
（3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零．已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v=
1.5gx0
，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离．
为验证动能定理，某同学设计了如下实验．如图所示．将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板h高处（从传感器所在平面算起）自由滑下至速度传感器时，读出滑块经过此处时的速度v，多次改变滑块的下滑高度h（斜面的倾角不变），对应的速度值记录在表中：


（l）要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了纵轴表示h的坐标系，你认为坐标系的横轴应该表示________________．
（2）已知当地重力加速度g’，若要求出滑块与木板间的动摩擦因数，还需测出___________  （写出物理量及符号）；计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______________．
（6分）在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一次记录小车车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（电源频率为50Hz）

（1）根据运动学有关公式可求得：
vB=1.38m/s，vC＝    m/s，vD＝3.90m/s；（保留三位有效数字）
（2）若利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始计时），将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.10m/s，此速度的物理意义是                 。
（8分）某同学做“验证牛顿第二定律”的实验，实验装置如图所示。

采用控制变量法研究加速度与合力的关系时，根据测量数据绘制了如图所示a-F图像，则从图像可知，该同学在做实验的过程中有两个实验环节出现失误，请问他的两个失误是：
（1）______________________；    （2）______________________；
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。

次数
1
2
3
4
5
F/N
0.10
0.18
0.26
0.30
0.40
a/（m·s-2）
0.08
0.22
0.37
   
0.59
（1）第4次实验得到的纸带如图所示，O、A、B、C和D是纸带上
的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、
D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据
纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。（保留二位小数）

（2）在实验中，     （选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车A的质量。
（3）根据表中数据，在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象（不要求答在答题卡上），根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是     。
为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图所示。

①根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度__________m／s，木块加速度__________m/s2；
②为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是________；（已知当地的重力加速度g）
③为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是_________
A．A点与传感器距离适当大些
B．木板的倾角越大越好
C．选择体积较大的空心木块
D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻
利用图甲装置研究平抛运动规律，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出做平抛运动；同时B球被松开，做自由落体运动。图乙是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄20次，图中背景为边长为l=0.049m的正方形，分析照片：

（1）能说明A球在竖直方向做自由落体运动的证据是                        ；
（2）能说明A球在水平方向做匀速直线运动的证据是                        ；
（3）小球平抛运动的初速度大小为________m/s。（结果保留到小数点后两位）
）（某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先、后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过光电门A、B的时间分别为。用钢球通过光电门的平均速率表示钢球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。

①用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=_____cm。
②要验证机械能守恒，只要比较_____。
A．是否相等                B．是否相等
C．是否相等                D．是否相等
③钢球通过光电门的平均速度_____（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。

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