题目内容

在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.

(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为      m/s2（计算结果保留两位有效数字）.
(2) 打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的        两点之间.
(3) 若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m:M=    .
（1）加速度的大小为5.0m/s2
（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；
（3）

试题分析：（1）根据，由于 则（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的位移最大，则速度可能最大；（3）对小车和重物的整体，解得。
练习册系列答案
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将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离，，并通过改变而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地重力加速度g。

①现有如下测量工具：
A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺。本实验所需的测量工具有；
②如果实验中所得到的T2—，关系图象如图（乙）所示，那么真正的图象应该是a，b， c中的    ；
③由图象可知，小筒的深度h=        m;当地g=           m/s2
（1）某同学利用下图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①计数点5对应的速度大小为         m/s。（保留两位有效数字）。
②物块减速运动过程中加速度的大小为a=      m/s2，（保留两位有效数字）。若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值                （填“偏大”或“偏小”）。
在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中(单位：cm)?

（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是   点读数。?(填A、B、C、D或E)
（2）实验时，在释放重锤   （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（3）该实验中，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是：      
A．取当地的实际g值；?  B．根据打出的纸带，用Δs＝gT2求出；
C．近似取10m/s2即可；    D．以上说法都不对。
（4）如O点到某计时点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为      。
（5）若重锤质量m=2.00×kg，重力加速度g=9.80m/，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为     J，而动能的增加量为       J(均保留3位有效数字)。
甲图中游标卡尺的读数是      cm。乙图中螺旋测微器的读数是      mm。
探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示，将两平行轨道并排放置在水平桌面上，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。试回答下列问题：

（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为        。
（2）已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：

请回答下列问题：
①分析表中数据可得到结论：                  。
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。
用单摆测定重力加速度的实验中

①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=_____mm。
②接着测量了摆线的长度，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，则重力加速度的表达式g=_____。（用题目所给物理量表示）
③某小组改变摆线长度，测得了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出周期的平方()与摆线长的图象后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲_____，乙_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．

实验步骤如下：
①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出、、（如图乙所示），查得打点周期为T．判断重力的一个分力已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是看纸带上的相邻两点的间距           。实验还需直接测量的物理量是：                ．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是：                 ．（用相应的符号表示）
某同学用游标卡尺测量一段金属丝的长度时，示数如图所示，其读数为_________cm。

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