题目内容

一同学在探究弹力和弹簧伸长的关系时，将不同的钩码分别挂在竖直悬挂弹簧的下端，钩码重与相应的弹簧总长度数据如下表所示：
钩码重(N)
0
3
6
9
12
弹簧总长(cm)
5.0
6.2
7.4
8.6
9.8

（1）请在图中的坐标纸上作出弹簧所受弹力F与弹簧总长L之间的关系图线；（3分）
（2）由实验图线得到弹簧弹力与弹簧长度之间的关系式为                    ．（3分）
（1）

（2）F＝2.5(L－5) N。

试题分析：（1）描点作图如图所示：

（2）由图线可知k＝N/cm＝2.5 N/cm.则F＝kx＝2.5(L－5) N
练习册系列答案
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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：

(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的           (填正确答案标号)。
A．小球的质量mB．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量△x E.弹簧原长l。
(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=            。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出，如果h不变m增加，s-△x图线的斜率会    （填“增大”、“减小”或“不变”)；由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的    次方成正比。
（8分）（1）用如图（甲）所示的 实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．

①某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行操作？
答：     ．
②如果这位同学先如①中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a—F图线是下图中的        （填选项代号的字母）．

③调整好装置之后，实验小组进行实验。设砂和砂桶的总质量为M，小车的质量为m，则小车在运动过程中受到的合外力表达式F=      （用m、M、g表示），分析该表达式可知在满足       的条件下，能减小该实验的系统误差。
（10分）某同学设计了一个探究小车的加速度与小车所受拉力及质量关系的实验，图（a）为实验装置简图.(所用交变电流的频率为)

①图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为        .(保留两位有效数字)
②保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量，分别得到小车加速度与质量及对应的，数据如下表：

请在方格纸中画出图线，并从图线可知小车加速度与质量倒数之间的关系是         .(填“线性”或“非线性”)

③保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度随拉力的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是                                            .
在探究加速度与力、质量的关系中，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带有打点计时器打上的点计算出．
　　
（1）当M与m的质量满足       时，才可以认为绳对小车的拉力近似等于盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做加速度与质量关系的实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据．为了比较容易确定加速度与质量M的关系，应该做与       的图像．
（3）如图（a）为甲同学根据测量数据作出的图像，说明实验存在的问题是               
（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的如图（b）所示，两个同学做实验时哪一个物理量取值不同？                    
（12分）实验室常用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器，所接电源均为50Hz的
_          电（填“直流”或“交流”），那么它们打点的时间间隔是            s。下图是某学生在实验室中用打点计时器打出的一条记录小车运动情况的纸带，已知纸带上相邻计数点间的时间间隔均为T=0.1s。从纸带上的数据可以看出，该小车运动的加速度a=           m/s2，打下计数点C时小车的瞬时速度vC=
          m/s。
在“探究小车速度随时间变化规律“的实验中：根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量
A．位移B．速度C．加速度 D．平均速度
在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线 a。然后在托盘上添加一个质量为 m =" 0.05" kg 的砝码，再进行实验，得到图线 b。已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2 ，则

（1）通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为                       ；
（2）根据图象，可计算滑块的质量为           kg。
图甲给出的是利用游标卡尺测量某一物体长度时的示数，此示数应为　　mm．图乙给出的是利用螺旋测微器测量某一金属丝直径时的示数，此示数应为　　mm．

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