题目内容

某同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示
.
(1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是(　　)
A．两弹簧测力计的拉力不能同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，而弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是________．(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
（1）见解析(2)C　(3)甲

试题分析：（1）如图所示

（2）两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大；橡皮筋的拉力和弹簧秤的拉力都可以做合力，也可以做分力；两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力效果相同；若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，必须同时调整另一只弹簧测力计拉力的大小和方向。(3)因为用一只弹簧测力计拉时的拉力方向与橡皮筋的方向一致，所以甲图符合实验事实。
练习册系列答案
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某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如下图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行至速度最大，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.之后用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

（1）为保证各次拉力做功大小与第一次成整数倍关系，除了橡皮筋规格要求一样外，每次实验中要求___________________
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（3）实验中“平衡摩擦力”这个操作的目的是______
A、使摩擦力消失       B、使小车合力等于橡皮筋拉力         C、增大小车速度
（6分）如图所示为某实验探究小组所设计的实验装置：BF是水平光滑的轨道，两个相同的弧形光滑轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC = BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端水平射出。根据你学的知识判断：

（1）当从轨道M的下端射出的小铁球落到E处的瞬时，从轨道N下端射出的小铁球       （选填“能” 或“不能”）沿水平轨道刚好运动到E处，发生碰撞。
（2）降低轨道M的高度，保持轨道N不变，使两小铁球还能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端水平射出，当从轨道M的下端射出的小铁球落到另外一处的瞬时，从轨道N下端射出的小铁球          （选填“能”或“不能”）沿水平轨道也刚好运动到该处，发生碰撞。
（3）写出你上述判断的理由：           。
在“验证机械能守恒定律”的实验中：
①下列操作正确且必要的有______。
A. 用秒表测出重物下落的时间
B. 用天平称出重物的质量
C. 装配好器材，接通电源，松开纸带，让重物自由下落
D. 在点迹清晰的纸带上，沿重物下落的方向，依次取若干个连续的点并标记，作为 测量点
②某小组的同学，用6V、50Hz的打点计时器打出的一 条纸带，如图所示，0为重锤下落的起点，选取的测量点为A、 B、C、D、E， F，各测量点到O点的距离h已标在测量点下面。打点计时器打C点时，重物下落的速度V0=______m/s(结果保留三位有效数字)；分别求出打其他各点时的速度v；作 v2—h关系图像如图所示，图线是一条直线，则该实验______(选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。


③该小组的同学利用在②中得到的V2-h关系图像求本地的重力加速度。则g=______m/s2。（结果保留三位有效数字）
（13分）某同学利用下述装置对轻弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌边缘，如图（a）所示，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面，通过测量和计算，可得弹簧压缩后的弹性势能。回答下列问题：

（1）本实验中可以认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为.为求得，至少需要测量下列物理量中的（    ）（填正确答案的番号）
A．小球的质量
B．小球抛出点到落地点的水平距离
C．桌面到地面的高度
D．弹簧的压缩量
E．弹簧原长
（2）用所选取的测量量和已知量表示，得=____________.
（3）图（b）中的直线是实验测得的图线，从理论上可推出，如果不变，增加，图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果不变，增加，s—图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和的表达式可知，与的________次方成正比。
（11分）如图甲所示，在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；将蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号。设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离如图乙所示；电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样。

根据以上内容回答下列问题：
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s；
（2）根据图乙中的数据可知：毛笔画下记号“3”时，圆柱棒下落的速度v3＝______m/s；画下记号“6”时，圆柱棒下落的速度v6＝______m/s；
（3）在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的增加量为______J，重力势能的减少量为_________J。由此可得出的结论是_________________。（g＝9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
（9分）某实验小组同学在做探究加速度与质量的关系的实验时，不改变拉力，只改变物体的质量，得到如下表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应组已打出了纸带，如图1所示（长度单位：cm），图中各点为计数点（两计数点间还有4个打点未标出）。


①请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入答题卷中（小数点后保留两位小数）。
②为了直观反映加速度与质量的关系，请在图2坐标中建立合适的坐标量，将表中各组数据用小黑点（或小叉）描述在坐标纸上，并作出平滑的图线。
③该实验小组接着又研究加速度a与小车所受拉力F的关系。实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图线，如图3所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是        。（选填下列选项的序号）
A．小车与平面轨道之间存在摩擦
B．平面轨道倾斜角度过大
C．所挂钩码的总质量过大
D．所用小车的质量过大
电火花打点计时器的电源应是________（填“交流”或者“直流”）电源，通常的工作电压为________，实验室使用我国民用电时，每隔________秒打一次点，如果每5个点取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为________秒。
某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。
（1）用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图A所示，可知摆球直径是_________cm。
（2）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标 为纵坐标，将所得数据连成直线如图B所示，利用图像可求出重力加速度g=_______。（结果保留三位有效数字）

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