题目内容
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，为保证小车所受合外力大小约等于mg需要满足的条件是 ;
（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a= ；
（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。
（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是 。
⑴M>>m ⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间t”）
（或“
”）………⑶见解析 ⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……
解析试题分析：（1）根据牛顿第二定律，对小车
，对沙桶 
，联立解得 
，由此式可知，要使得T≈mg,必须满足M>>m；（2）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量两光电门之间的距离x。小车经过光电门1时的速度 
；经过光电门2时的速度 
；根据
解得
(或已知小车由光电门1运动至光电门2所用时间t，根据
解得a=)(3)见下图
（4）由图可看出，当F=0.04N时小车才开始加速运动，所以原因是木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
考点：探究物体的加速度与合外力、质量关系；匀变速直线运动及用图像处理数据。
某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．
①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_____ _．(填选项代号)
| A．电压合适的50 Hz交流电源 |
| B．电压可调的直流电源 |
| C．刻度尺 |
| D．停表 |
F．重锤
②实验中所用电源的频率为50Hz。选取合适的纸带如下图，以每5个点为一个记数点，分别记0、1、2……用刻度尺测得S1=2.80cm；S2=4.29cm；S3=5.79cm；S4=7.30cm；根据纸带中所给的信息，图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s，当打点计时器打下点“2”时的瞬时速度为v2= m/s，小车加速度的计算公式为a= （每两个计数点间的时间间隔用T表示），计算结果为a= m/s2。（保留三位有效数字）
橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明
，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是______。
| A．N | B．m | C．N/m | D．Pa |
（3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字)
（4）这种橡皮筋的杨氏模量Y= .(结果保留一位有效数字)
某学习小组的同学想要验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图装置，另外还有交流电源、导线、复写纸、细沙以及天平都没画出来．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．如果要完成该项实验，则：
（1）还需要的实验器材是( )
| A．秒表 | B．刻度尺 | C．弹簧秤 | D．重锤 |
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称出滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，并称出此时沙和沙桶的总质量m．为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是_______.实验时释放滑块让沙桶带着滑块加速运动，用打点计时器（打相邻两个点的时间间隔为T）记录其运动情况如纸带所示，纸带上开始的一些点较模糊未画出，其他的每两点间还有4个点也未画出，现测得O到E点间的长为L，D到F点间的长为S，则E点速度大小为_________．若取O点的速度为ｖ1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为___________________________．
在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d。
(1) 从上图可知，摆球直径d的读数为________mm.
(2) 实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是( )
| A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 |
| B．单摆所用摆球质量太大 |
| C．把n次全振动时间误当成(n＋1)次全振动时间 |
| D．以摆线长作为摆长来计算 |
。
为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(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．
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
| 时间t/s | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| 速度v/(m·s－1) | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．