题目内容

“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、__________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)．
(2)在正确操作情况下，需要垫起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦时，平衡摩擦的目的是使合外力对小车做功等于       。实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答，并用字母表示)．
（1）毫米刻度尺 、交流
（2）橡皮筋对小车做功  GI（只要取匀速部分即可）

试题分析：（1）为了测量纸袋上记数点的距离，需要用到刻度尺；要使电磁打点计时器工作，必须使用低压交流电源；（2）通过垫高滑板，使重力向下的分力与摩擦力平衡，致使小车所受合力全由弹力提供；小车在橡皮筋弹力作用下做加速度减小的加速运动再做匀速运动，所以在测量小车的速度时应选取点迹均匀的那段纸袋来进行计算。
练习册系列答案
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（12分）研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器，P为小桶（内有沙子），M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板。  （1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是        （填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）。
（2）按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量？      （填“是”或“否”）
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。则计时器打点D时，纸带的速度大小v=      m/s，由该纸带可求得小车的加速度a=  m/s2。（结果均保留两位有效数字）
某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。
(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：
                    ，图象上部弯曲的原因是：                                  。
（10分）图１是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。

（1）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.

则①木块加速度大小a＝___  m/s2，② 打下3点时的速度为    。(保留三位有效数字)．
（2）根据某次实验记录的数据，作出a—F图线如图２所示，图线不经过原点的原因是    ；a-F图线不是一条直线主要的原因，是         。
（3）几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后，重新设计了一个实验如图3所示，滑块M放在气垫导轨上，并在滑块上固定一个速度传感器，力传感器固定在另一水平台子上，分别与两台电脑相连，气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量，由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是 ：(    )    
A．由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小，可以得出a∝F的结论，图线是倾斜的直线
B．力传感器测得的力F=mg/2，在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M
C．除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外，动滑轮C的质量是实验最大的误差来源
D．实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g。
(6分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：
A．用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；
B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O；
C．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数；
D．在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O；
E．记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示F/，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等；
F．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。
①将以上实验步骤按正确顺序排列，应为           (填选项前的字母)。
②在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有          （至少写出三个，要求写名称）。
(本题每空3分，共18分)
（1）某同学用图示的装置做验证动量守恒定律的实验。选用小球a为入射小球，b为被碰小球。设小球a、b的质量分别为ma、mb；则它们的质量关系应为ma_________mb，半径关系为ra         rb（填“大于”、“等于”或“小于”）放上被碰小球b后，两小球a、b碰后的落点如图所示，系统碰撞过程中动量守恒则应满足的表达式是_______________                ，(用题中物理量和图中字母表示)
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。下图是打出的纸带一段。
 
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如上图所示。滑块下滑的加速度a=    m/s2。(保留两位有效数字)
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有          。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L    B．木板的末端被垫起的高度h   C．木板的质量m1
D．滑块的质量m2   E．滑块运动的时问t
采用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系， 通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．

（1）实验中需要平衡摩擦力，应当取下        （选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等．
（2）图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为          m/s2（结果保留三位有效数字）．

（3）此实验中有三个变化的物理量，在实验中我们采用的方法是          。
（4）在研究加速度与力的关系时我们得到了如图丙所示的图像，图像不过原点原因是          。曲线上部弯曲的原因      ．
（1）如图甲所示，螺旋测微器读数是   mm．

（2）某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．
①实验中需要平衡摩擦力，应当取下   （选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点   ．

②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为   m/s2（结果保留三位有效数字）．

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