下图是某实验小组同学利用打点计时器.测量某物块做匀变速直线运动时得到的一条纸带.取O点为t=0时刻记时点.各连续点间的时间间隔为0.02s.(1)图中a.c.e三点的计数是xa= .xc= .xe= .(2)说明该物体运动的方向与受合外力方向的关系.(3)用a.c.e三点的数据.计算出物体运动的加速度. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

一同学要探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：
如图，在一个水平固定的粗糙杆上套有一小球，小球与杆之间的摩擦力大小恒为f，小球和固定端之间有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端和小球不固连，现用力推动小球使弹簧压缩一段距离x后，再由静止释放小球，小球向右运动距离s后停止(此时小球已离开弹簧)，设水平杆足够长，多次重复以上步骤，记录s和相应的x数据如下：

弹簧压缩量（x/cm）	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
小球滑行的距离（s/cm）	4.50	7.99	12.50	18.01	24.50

（1）写出弹簧的弹性势能E_p与小球滑行距离s的关系式                ；
（2）由表中数据,可得s与x的关系是                 ；
（3）由(1)、(2)的结论得到弹簧的弹性势能E_p与弹簧的压缩量x之间的关系是                              。
四、计算题：本题共4小题，其中第17题6分，第18题8分，第19、20题各12分，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（m）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是：先保持m不变，研究a与F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系。

（1）小薇同学的实验方案如图所示，她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力，为了减少这种做法而带来的实

验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
a．
b．
（2）小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种，a．利用公式

计算；根据

利用逐差法计算。两种方案中，你认为选择方案比较合理，而另一种方案不合理的理由是。

（3）下表是小薇同学在探究“保持m不变，a与F的关系”时记录的一组实验数据，请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像：

物理量次数	1	2	3	4	5	6
m_砂（㎏）	0．010	0．020	0．030	0．040	0．050	0．060
（N）	0．098	0．196	0．294	0．392	0．490	0．588
a（m/s²）	0．196	0．390	0．718	0．784	0．990	1．176

（4）针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理，就其中的某一环节，提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法：

。

（1）(6分)将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图a所示。由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期T为______s，在摆动过程中小球的机械能将________（选填“减小”、“增大”、“不变”）

（2）(9分) 用单摆测定重力加速度实验中，得到如下一组有关数据：

物理量	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
摆长L(ｍ)	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
周期T²(ｓ²)	2.2	2.4	3.2	4.0	4.8

①利用上述数据在图b中描出L-T²图线

②利用图线求得重力加速度大小为________m/s²(取π²=9.86)
③在实验中，若用计算法求g值,求得g值偏小，可能是下列原因中的( )

A．计算摆长时，只考虑悬线长度，而未加小球半径

B．测量周期时，将n次全振动误记为n+1次全振动

C．计算摆长时，将悬线长加小球直径

D．单摆振动时，振幅偏小

（20分）
（1）（6分）从下图中读出球的直径是 mm。

（2）（14分）有一个量程为3V的电压表，代号为④，经过初步粗测其内阻大约为3kn，现在的任务是：测出该电压表内阻的精确值。现在实验室可提供的器材有：
①取值范围为0．1Ω到9999．9Ω，最大电流为0．1A，代号为R_a的电阻箱一台；
②最大电阻为1000Ω最大电流为0.2A，代号为尺R_b的滑动变阻器一个；
③开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源一个，代号为E；
④代号为K的电键一个；
⑤供连接用的导线若干条。
要求：（a）在这些器材中，适当选择有用的器材，设计一个简便易行的测量电路，画出电路图并标出所用器材的代号。
（b）列出测量步骤：并写出计算电压表内阻的最终表达式。

（8分）我市第一中学物理兴趣小组的同学，打算用单摆测定当地重力加速度。
（1）用刻度尺测得摆长为

，测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为1min，该单摆摆动n=50次时，长短针的位置如图所示，所用时间为t=________s。

（2）用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________（不必代入具体数据）。
（3）若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和振动周期T，作出T²—图象，就可以求出当地重力加速度.理论上T² —

图象是一条过坐标原点的直线，该同学根据实验数据作出的图象如图所示.
①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___。
②由图象求出的重力加速度g＝_______m/s²（取π²=9.87）。

（12分）如图（甲）是某同学研究“小车加速度与力”的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放，测得

=50cm，遮光条的宽度d=1.14cm。（计算保留三位有效数字）

（1）某次实验时，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间

=2.0×10^—2s，则小车经过光电门时的速度

= m/s；

（2）本次实验中小车运动的加速度

= m/s²；
（3）实验中，该同学认为细线对小车的拉力F
等于重物重力的大小，改变重物的重量测
出多组重物的重量和对应遮光条通过光电
门的时间，计算出小车相应运动的加速度

，
通过描点作出图象（乙），分析图线的AB
段可得出的实验结论是；
图象不通过坐标

原点的原因是
。
（4）小车的质量

= kg；
（5）此图线的BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是。

A．小车与轨道间存在摩擦	B．导轨保持了水平状态
C．重物的总重量太大	D．所用小车的质量太大

（共20分）
（1）（4分）为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接，当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即被接通电源而发光，这种传感器输入的是信号，经过传感器转换后，输出的是信号。
（2）（16分）某同学设计了一个测定滑块与木板问动摩擦因数的实验。装置如图1所示，其中M为滑块，m和m′是质量可调的片码，细绳和滑轮的质量都可以忽略不计。实验过程中，该同学在片码总质量m+ m′=m₀保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同，m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可以求出滑块和木板间的动摩擦因数。

①在实验器材方面，该同学选择了打点计时器、每片质量为150g的片码总共10片、滑块、木板、滑轮各一个、细线若干。，除此以外根据本实验所要测量的物理量，你认为除了该同学已选择的仪器以外，在下列备选仪器中还需要：          (填写字母代号即可)。
A：秒表    B：毫米刻度尺         C：学生用直流电源     D：学生用交流电源
②以下是为了测量滑块的加速度，由实验得来的一条纸带。从比较清晰的O点开始，该同学每数5个点做为一个汁数点，它们分别为：A、B、C、D、E、F等，测量出各相邻计数点之间的距离，如图2所示。根据这条纸带，求出这次实验时滑块的加速度为：
          m／s²(结果保留到小数点后两位)。

③在实验的数据处理过程中，该同学以片码m的质量为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如下图3所示的实验图线。
理论和实验均已证明，在滑动的条件下，a和m是一次函数关系，即可以写成：
。a=km+c（式中的k和c为常数）的形式。那么，本实验中的常数具体表达式因数肚：k= ，c= ；结合本实验图线得出的滑块与木板问的动摩擦因数μ= 。

（6分）某同学用游标卡尺测量一圆柱形工件的下部分的深度。该工件由上下两部分构成，其侧面如图所示，该工件的口径较小，只有深度尺能进入。第一次的测量示数如图甲，其读数为___________mm，第二次的测量示数如图乙，则该工件下部分的深度为_____________mm。

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