题目内容

(8分)利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．

（1）用天平测出小车的质量为m０；

（2）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t０；

（3）用米尺测出A1与A2之间的距离为S；则：小车的加速度大小a＝            ．

（4）用米尺测出A1相对于A2的高度为h０；则：小车所受的合外力大小F＝                  ．

（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h，测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？

答：                                                                      ．

（6）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的、h、t的值．

以          为纵坐标、          为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点．如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．

（8分）

（3）（2分）

（4）（或）（2分）

（5）使各次测量m和h的乘积（或m与t2的比值）不变（2分）（6）t2　　m（或,） (每空1分)

练习册系列答案
相关题目
某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：
①先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值
偏小
偏小
（选填“偏大”或“偏小”）．
②若按图（甲）所示接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并将数据记录在下表中．第2次实验中，电阻箱的示数如图（乙）所示，此时电阻箱接入电路的电阻是
2
2
Ω；
实验次数 1 2 3 4 5 6
1
U
/（V-1）		 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27
1
R
/（Ω-1）		 0.2 0.8 1.0 1.5 2.0

③图（丙）是根据上表中的数据，在坐标纸上画出的
1
U
-
1
R
图象．若忽略电压表内阻的影响，当电阻箱、电压表的示数分别是R、U时，电池电动势E=
U+
U
R
r
U+
U
R
r
（用U、R、r表示）；
④根据图象可知：电池的电动势E=
1.67
1.67
V，内阻r=
1.34
1.34
Ω．（结果保留三位有效数字）
（1）某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．
①电磁打点计时器是一种使用
 
（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔
 
s打一次点．
②使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是
 

A．先接通电源，后释放纸带        B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源        D．哪个先，哪个后都可以
③实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图1所示，纸带上按时间顺序取为A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出．用尺子测得各点的距离为s1=3.62cm，s2=4.75cm，s3=5.88cm．
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是
 
（请用文字描述）；在记数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是
 
m/s；小车的加速度是
 
m/s2．（以上两空小数点后保留两位数字）精英家教网
（2）某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：
①先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值
 
（选填“偏大”或“偏小”）．
②若按图（甲）所示接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并将数据记录在下表中．第2次实验中，电阻箱的示数如图（乙）所示，此时电阻箱接入电路的电阻是
 
Ω
实验次数 1 2 3 4 5 6
1
U
/（V-1）		 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27
1
R
/（Ω-1）		 0.2
 
 0.8 1.0 1.5 2.0
③图（丙）是根据上表中的数据，在坐标纸上画出的
1
U
-
1
R
图象．若忽略电压表内阻的影响，当电阻箱、电压表的示数分别是R、U时，电池电动势E=
 
（用U、R、r表示）；设
1
U
-
1
R
图象纵轴截距为A，则A与电池电动势E的函数关系式是
 
，该图象的斜率K与E、r之间的函数关系式是
 
；
④根据图象可知：电池的电动势E=
 
V，内阻r=
 
Ω．（结果保留三位有效数字）

(8分)某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。

（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①                                                 ；

②                                                                   。

（2）该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f，则打E点时重物的速度表达式VE=               ；

该同学先分别计算出各计数点的速度值，并试画出速度的二次方(V2)与对应重物下落的距离（h）的关系如图丙所示，则重力加速度g=                m/s2。

 

(8分)利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧贴近，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲)，使弹簧处于自然状态时，滑块向左压缩弹簧一段距离，然后静止释放，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间，可计算出滑块离开弹簧后的速度大小．实验步骤如下：

① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d；

② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1，滑块静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1；

③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2；

④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③，记录并计算相应的滑块动能mv2，如下表所示：

弹簧压缩量x(cm)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

x2

0.25

1.00

2.25

4.00

6.25

9.00

动能mv2

0.49m

1.95m

4.40m[来源:Zxxk.Com]

7.82m

12.22m

17.60m

(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示，读得d＝________cm；

(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象；

(3) 由机械能守恒定律，Ep＝mv2，根据图象得出结论是________________________________________________________________________．

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