题目内容

如图甲所示，用m条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块．改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示．若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将______．
A．变小    B．不变    C．变大     D．与水平面的材料有关．
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设摩擦力为f，每条橡皮条的拉力为F，
由牛顿第二定律则得：
F合=nF-f=ma，
解得：加速度a=
nF-f
m
=
F
m
?n-
f
m
，
在a-n的函数表达式中斜率为
F
m
，可见斜率与摩擦力无关，
若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，摩擦力发生变化，
而F、m不变，即斜率不变，所以夹角不变．
故选B．
练习册系列答案
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某同学利用如图甲所示的装置验证变力做功情况下的动能定理：在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门Ⅰ、Ⅱ，将一力传感器一端连在细线M上，另一端接在水平竖直挡光条，气垫导轨左端固定位移传感器（接收器）．用变力转动转轮使滑块沿轨道运动，当滑块上挡光片经过光电门Ⅰ时，光线被遮挡，光电门Ⅰ会输出高电压给相连的计算机，在计算机上就显示如图乙中△t1段所示图象，同时指令力传感器以及位移传感器工作，当挡光片讲过光电门Ⅱ时，计算机显示图象如图乙中△t2段图象所示，同时计算机指令力传感器和位移传感器停止工作，这样计算机就得到这一过程滑块的F-S图象，如图炳所示．
（1）实验前，将滑块置于气垫导轨上，滑块、N不相连接，接通气源，轻推滑块，当图乙中的△t1
=
=
△t2（选填“＞”、“＜”或“=”）时，说明气垫导轨已经水平．
（2）若测得竖直挡光条宽度为d，滑块的质量为m，通过计算机又读出实验中图乙中的△t1、△t2，请写出实验中计算滑块动能的增量△Ek的表达式
1
2
m[(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2]
1
2
m[(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2]
．（用已知量和测量量表示）
（3）通过计算机所绘F-s图线可以算出滑块所受力在s=0.8m内这一过程中所做的功W，W=
56
56
J．
（Ⅰ）（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）
砝码质量（g） 0 30 60 90 120 150
弹簧总长（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小（N） 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线．
②该弹簧的劲度系数k=
25N/m
25N/m

（Ⅱ）（1）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器一个、米尺．请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t．
②用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a=
2x
t2
2x
t2
．
③用米尺测量A1相对于A2的高度h．设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=
mg
h
x
mg
h
x
．
④改变
斜面倾角（或h的数值）
斜面倾角（或h的数值）
，重复上述测量．
⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：

①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
；
②A图线上部弯曲的原因是
未满足钩码质量远小于小车质量
未满足钩码质量远小于小车质量
．
（1）如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻，具体测量步骤如下：
①调节
 
，使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处．
②将选择开关旋转到“Ω”档的
 
位置．（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，将两表笔短接，调节
 
，使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处．
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为
 
Ω．
⑤测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．精英家教网
（2）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动．
实验步骤如下：
a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上．精英家教网
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2…8点所示．
c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2…x8．
d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3…7时小车的瞬时速度v1、v2、v3…v7．
e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v-t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中．
表1：
符  号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表1中x5和x7计算出v6的值，并填入表2中．
表2：
符  号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数值/（m?s-1） 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并画出v-t图线．
④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=
 
m/s2．（保留两位有效数字）
⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T，并做了以下的计算：a1=
(x2-x1)-(x1-x0)
T2
；a2=
(x4-x3)-(x3-x2)
T2
；a3=
(x6-x5)-(x5-x4)
T2
；a4=
(x8-x7)-(x7-x6)
T2
．
求出其平均值a′=
a1+a2+a3+a4
4
．你认为a和a′哪个更准确，请说明理由．
 
．
（1）用螺旋测微器测定一条金属丝的直径时，示数如图丙所示，其读数为
 
．
（2）某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度．
①电磁打点计时器的工作电压为
 
，频率为
 
．
②打出的纸带MN如图乙所示，实验时纸带的
 
端和重物相连接．（选填“M”或“N”）
③纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
 m/s2．（保留3位有效数字）
④当地的重力加速度数值为9.80m/s2，请列出测量值小于当地重力加速度值的一个原因
 
．
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精英家教网小球用一条不可伸长的轻绳相连接，绳的另一端固定在悬点上．当小球在竖直面内来回摆动（如图甲所示），用力传感器测得绳子对悬点的拉力大小随时间变化的曲线（如图乙所示）．已知绳长为1.6m，绳子的最大偏角θ=60°，g=10m/s2，试求：
（1）小球的质量m；
（2）小球经过最低时的速度v．

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