用如图1所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg滑块.滑块可无摩擦滑动.两弹簧的另一端分别压在传感器a.b上.其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上.传感器b 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

用如图1所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N.（取g=10m/s²）

（1）若传感器a的示数为14N，b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向.
（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？

（1）依题意可知，左侧弹簧对滑块向右的推力F₁=14N，右侧弹簧对滑块向左的推力F₂=6.0N.滑块所受合力产生加速度a₁，根据牛顿第二定律有F₁-F₂=ma₁
解得

，a₁与F₁同方向，即向前（向右）.
（2）a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F₁′=0.因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就被压缩多少，所以右弹簧的弹力变为F₂′=20N.滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F_合=F₂′=ma_２
解得

，a₂方向与F₂′同方向，即向后（向左）
【试题分析】

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（1）某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ．
②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边．
③剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x₁，滑块A沿水平桌面滑行距离为x₂（未滑出桌面）．
为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母

物体B下落的高度h

物体B下落的高度h

；如果动量守恒，需要满足的关系式为

．
（2）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系，如图2所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
（Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是

．
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D．可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
（Ⅱ）实验主要步骤如下：
①测量

小车、砝码

小车、砝码

和拉力传感器的总质量M₁；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．
②将小车停在C点，接通电源，

静止释放小车

静止释放小车

，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
③在小车中增加砝码，或增加钩码个数，重复②的操作．
（Ⅲ）下表是他们测得的一组数据，其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和，|v

|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是拉力F在A、B间所做的功．表格中△E₃=

（结果保留三位有效数字）．

W₃

（1）①某同学用如图1所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图2所示，则应选

在实验中若所用重物的质量为l.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s²，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图3所示，把第一个点记作0，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A，B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于

J，动能的增加量等于

J（取三位有效数字）．
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量

于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由

由于空气的阻力

由于空气的阻力

纸带与打点计时器之间有摩擦

纸带与打点计时器之间有摩擦

．
（2）用如图甲所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B=3：1．先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从位置G由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O点对齐．

①碰撞后A球的水平射程应取

cm．
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是

．
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高固定点G的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为

．（结果保留三位有效数字）

（1）某同学用如图1所示的装置测定重力加速度，打点计时器使用交流电频率为50Hz，打出的纸带如图2所示，由纸带所示数据可算出实验时打下点5时重物的速率为

m/s，加速度为

（2）某企业于2013年1月研制成功一种新材料做成的电阻丝，其电阻稳定性非常优良，几乎不随温度发生改变．工程技术员为了准确测定它的电阻率，进行了如下的测量．
①用螺旋测微器测量其直径如图3所示，则d=

mm；
②用20分度的游标卡尺测量其长度如图4所示，则L=

用伏安法测量电阻丝的电阻（约8KΩ），并要多次测量求其平均值，供选用的器材有：
电源E（电动势为4V）；
电压表V（量程为3V，内阻约为2KΩ）
电流表A₁（量程为0.5mA，内阻约为1Ω）
电流表A₂（量程为0.6A，内阻约为10Ω）
滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
开关、导线若干．
③根据工程技术人员所设计的电路，电流表应选

A₁

A₁

；
④在图5中将选用的器材连成符合要求的实验电路（不得改动图中已画出部分连线）．

（2011?肇庆一模）（1）某同学用如图1所示的装置测定当地的重力加速度：
①电火花计时器的工作电压是

；
②打出的纸带如图2所示，实验时纸带的

端是和重物相连接；（选填“甲”或“乙”）
③纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据算出当地的重力加速度是

；
④若当地的重力加速度真实数值是9.8m/s²，请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因

纸带受到摩擦阻力和空气阻力

纸带受到摩擦阻力和空气阻力

；
⑤本次实验测量的相对误差为

．（保留两位有效数字）

（2）有一只电压表，量程已知，内阻为R_V，另有一电池组（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略），小明同学用这只电压表和电池组，再加一个开关和一些连接导线，设计出测量某一高阻值电阻R_x的实验方法．（已知R_x的阻值和电压表的内阻R_V相差不大）
①若他通过两个步骤测出了R_x的值，请在下面方框内邦他画出测量步骤（一）和步骤（二）的实验电路图；

②简要写出他在测量步骤（一）和（二）中需记录的数据；
步骤（一）

按图中所示连接实验电路，闭合开关S，读出电压表的示数U₁

按图中所示连接实验电路，闭合开关S，读出电压表的示数U₁

；步骤（二）

按图中所示连接实验电路，闭合开关S，读出电压表的示数U₂

按图中所示连接实验电路，闭合开关S，读出电压表的示数U₂

；（以上两空用字母表示并用文字作简要说明）
③用②中的数据表示高阻值电阻R_x的表达式R_x=

（2011?惠州二模）（1）某同学用如图1所示的装置测定重力加速度：
①电火花计时器的工作电压为

．
②打出的纸带如图2所示，实验时纸带的

端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9，如图2所示，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为

m/s²．
④当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因

空气阻力、摩擦阻力

空气阻力、摩擦阻力

（2）某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的康铜丝，其中有两个步骤是用螺旋测微器测出康铜丝的直径d和用伏安法测量的康铜丝的电阻R．
①用螺旋测微器测量康铜丝直径如丙图所示，由图可知其直径为

mm．
②图乙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在如图甲所示的实物图中补全未画出的连线．
③闭合开关前应将滑片P移到

（填“a端”或“b端”），利用上面的电路图测出的电阻值比真实值

（填“偏大”或“偏小”）