Question

[1]、（11分）某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图所示．
（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：
①实验操作：

接通电源

，释放纸带，让重锤自由落下，

实验结束关闭电源

．
②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图10（b）所示，测出相邻计数点间的距离分别为S₁=2.60cm，S₂=4.14cm，S₃=5.69cm，S₄=7.22cm，S₅=8.75cm，S₆=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

，代入数据，可得加速度a=

9.60

m/s²（计算结果保留三位有效数字）．
（2）该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：

将钩码换成较大质量的重锤或者实验过程中让钩码下落时纸带尽量减小摩擦

．
[2]、（7分）共点的两个力的合成实验中，（1）目的是验证两个共点力合成时遵循

平行四边形

法则．实验时已提供的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（多个）还缺少的必要的器材是：

弹簧秤（两只）、铅笔

．（2）在互成角度二力合成的实验中某学生有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：

DBCAFE

．
A．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条结点拉到O点，记下弹簧秤读数F和细绳方向．
B．把橡皮条一端固定在木板上，在橡皮条另一端栓上两根细绳套（此端交点称为结点）．
C．用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条，使之伸长到一定长度，在白纸上记下结点位置O，同时记下两个弹簧秤读数F₁、F₂和两根细绳方向．
D．把白纸钉在木板上．
E．改变F₁、F₂的大小和方向，重作两次实验．
F．用同一比例图示F₁、F₂和F，作图求出F₁和F₂合力F'，比较F和F'得出实验结论．

Answer 1

分析：[1]、（1）①实验中安装、调整好器材，穿好纸带，在打点之前，应先接通电源，后松开纸带；②根据逐差法可以求出物体运动的加速度大小；（2）根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力，因此从减小摩擦阻力的角度进行实验的改正．
[2]、（1）明确实验原理和实验目的，根据需要测量的物理量可知需要哪些器材；（2）明确实验目的，以及实验所要测量的物理量，即可正确安排实验步骤，注意要符合逻辑先后顺序，同时便于操作，不能逻辑顺序颠倒．

解答：解：[1]、（1）①实验中安装、调整好器材，穿好纸带，在打点之前，应先接通电源，后松开纸带，实验结束关闭电源整理器材．
故答案为：接通电源； 实验结束关闭电源．
②根据匀变速直线运动的推论△x=aT²，有：
 x₆-x₃=3a₁（2T）²①
 x₅-x₂=3a₂（2T）² ②
 x4-x1=3a3(2T)2  ③
a=

a1+a2+a3

3

     ④
联立①②③④解得：a=

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9(2T)2

．
带入数据解得a=9.60m/s²．
（2）根据实验原理可知，造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空气阻力，二是纸带和限位孔之间的摩擦，故具体采取的具体措施为：将钩码换成较大质量的重锤或者实验过程中让钩码下落时纸带尽量减小摩擦．
故答案为：将钩码换成较大质量的重锤或者实验过程中让钩码下落时纸带尽量减小摩擦．
[2]、（1）做探究共点力合成的规律实验中我们的目的是验证力的平行四边形定则，根据实验目的可知具体需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的），铅笔（作图）．
故答案为：平行四边形；弹簧秤（两只），铅笔．
（2）实验步骤本着先安装设备（或者实验器材），然后进行测量的思路进行设计，同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则，由此可知该实验步骤为：E、D、B、F、A、C、G．
故答案为：DBCAFE．

点评：明确实验原理，对于基础实验要亲自动手进行实际操作，同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力．