题目内容

（10分）在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处
是：______________________；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将______________。（填“变大”，“变小”，“不变”）
（1）见解析（2）倾角过大（3）变大

试题分析：（1）描点作图

（2）观察图像可以发现，当外力时，加速度a不等于0，说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。
（3）本实验中，以重物重力作为外力F，其实是整体的合力即，图像斜率为。换用力传感器后，拉力F只是小车的合力此时，斜率，所以斜率变大。
练习册系列答案
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在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．

（1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________N/m
（2）本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F＝_________ N
（3）图线不过原点的原因是：________________________。
“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的周期T = 0.02s），得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来．则相邻两个计数点间的时间间隔为___s，计数点B对应的速率的表达式为vB="____" ，小车的加速度的表达式为a = ____．
（９分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a ＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
砝码盘中砝码总重力F/N
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a/(m·s－2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
请根据实验数据在图中作出a－F的关系图象．

(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因．
在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为1kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源频率为50Hz．如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.80 m/s2 ，则（答案均保留三位小数）

打点计时器记录B点时，重锤速度vB="_______" m/s，重锤动能EKB=__________J．
（2）从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为           J．
（18分）（1）(4分)在如图甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上___________。 某同学设计了如图乙的实验：将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内，最下端水平，其中轨道2与光滑水平轨道平滑相接.现把两个质量相等的小钢球，从倾斜轨道的相同位置由静止同时释放，则他将观察到的现象是：在水平轨道上球1击中球2，这说明平抛运动在水平方向上____            _。

（2）(10分)若用图3所示的平抛仪来做研究平抛运动的实验，该实验所需器材包括：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，          ，三角板，重锤，铅笔等。
实验简要步骤如下：
 
A．让小球多次从＿＿＿位置上由静止滚下，记下小球运动的一系列位置．
B．安装好器材，注意＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，记下轨道末端O点和过O点的竖直线．
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v＝＿＿   ＿＿。算出该点的瞬时速度．
D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．
上述实验步骤的合理顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）(4分)在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s，物体经过B点时下落的高度为hB=___________m.（取g="10" m/s2）
图甲所示为用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位:cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。则小车在玻璃板上的运动速度为___________(结果保留两位有效数宇)。
某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

① 实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块         ，则表示气垫导轨调整至水平状态。
② 不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是    
A．调节P使轨道左端升高一些
B．调节Q使轨道右端降低一些
C．遮光条的宽度应适当大一些
D．滑块的质量增大一些
E．气源的供气量增大一些
③ 实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是                               。
（5分）为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端对齐，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的点；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端与桌面右端的距离为，小球从滑槽顶端由静止释放，落在水平面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力。

（1）实验还需要测出的物理量是           （用代号表示）．
A．滑槽的高度；
B．桌子的高度；
C．点到点的距离；
D．点到点的距离；
E．滑块的质量。
（2）实验中需要用到的测量工具（仪器）有               ．
（3）写出动摩擦因数的表达式是                   ．

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