题目内容

(10分)学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，提出了如图甲、乙所示的两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验；乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验．
 
(1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是________(填“甲”或“乙”)
(2)若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为___________.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出的图线如图所示，则图线斜率的物理意义是_____________________________________．
（1）甲 （3分）（2）1.75 （3分） （3）当地重力加速度的2倍 （4分）

试题分析：（1）由甲乙两图可知采用乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒，而甲图中摩擦远远小于乙图存在的摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适．
（2）利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，
因此有：
（3）由机械能守恒定律：得，由此可知图象的斜率，就可以求出当地的重力加速度.
练习册系列答案
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如图所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了O、G）离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm。

（1）该实验是否需要测量重物的重力       （填“需要”或“不需要”）；
（2）该实验是否必须平衡摩擦力？        （填“是”或“否”）；
（3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如下表所示。请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图。

（4）从图像得到的直接结论是     ，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是        。
（10分）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图。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的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。

①为了尽量减小实验的误差，以下采取的措施中必要的是：        
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．定滑轮的轮轴要尽量光滑
D．先放手让小车运动起来，速度足够大之后再让打点计时器通电打点
②若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度
vB=           m/s，小车的加速度a=           m/s2.

③保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m·s－2
1.95
1.72
1.51
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg－1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在在答题卷相应位置的坐标纸中完成实验8组数据的描点，并画出a－图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的定量关系式是_______________．
在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮系在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力以后，改变小车及砝码质量，需要再重新平衡摩擦力
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
（1）如下图，该螺旋测微器的读数为_________mm。
在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，
（1）以下说法正确的是 (　　)
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则弹簧的原长L0=     cm，劲度系数
k=     N/m
在以下的实验探究中，必须要平衡摩擦力的实验有（    ）
A．《探究求合力的方法》的实验
B．《探究小车速度随时间变化规律》的实验
C．《探究外力做功与速度变化关系》的实验
D．《探究加速度与外力、质量的关系》的实验
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；
③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；  ④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。

（1）、用实验中的测量量表示：
（I） 物块Q到达B点时的动能EKB=           ；
（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=            ；
（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=          ；
（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=           。
（2）、回答下列问题：
（I）实验步骤④⑤的目的是                         。
（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是                                。（写出一个可能的原因即可）。
在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，除已有的器材 （方木板、量角器、 白纸、 三角板、 细绳套、 刻度尺、 图钉和铅笔）外，还需要         和          两种器材。为了每次合力与分力产生相同的效果，必须                

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