题目内容

物理实验小组利用如图所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点固定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为H=2.5h，并记录下来
①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比　　　
②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，试分析造成误差的原因　　　　　　　　　　
①3：1；②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差．

试题分析：A、B整体的加速度．根据速度位移公式得，A到达地面的速度．此时B继续上升的高度h′=2.5h-h=1.5h．根据速度位移公式有v2=2gh′，联立解得．用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，造成误差的原因可能是存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差．
练习册系列答案
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（12分）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行。
①比较这两种方案，      （填“甲”或“乙”）方案好些，理由是：               
②如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=           m/s²（两位有效数字）；该纸带是采用     （填“甲”或“乙”）实验方案得到的。简要写出判断依据                             .

③图丁是采用（甲）方案时得到的一条纸带，现选取N点来验证机械能守恒定律。下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度，其中正确的是        （多选）
A．B．
C．D．
在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是(　　)
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮系在小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力以后，改变小车及砝码质量，需要再重新平衡摩擦力
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，
（1）以下说法正确的是 (　　)
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图所示，则弹簧的原长L0=     cm，劲度系数
k=     N/m
在以下的实验探究中，必须要平衡摩擦力的实验有（    ）
A．《探究求合力的方法》的实验
B．《探究小车速度随时间变化规律》的实验
C．《探究外力做功与速度变化关系》的实验
D．《探究加速度与外力、质量的关系》的实验
（6分）在“利用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度”实验中，某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F 6个点（每相邻两个计数点间的四个点未画出，如图甲所示.打点计时器每打一个点的时间为0.02s）.从每一个计数点处剪开分成五段（分别叫做a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图乙所示，由此可以得到一条表示关系的图线，从而求出加速度.
（1）若在xOy坐标系中用最简洁的方法做出能用-t关系的图线，请你指出哪个轴相当于轴？
______________________________________________________________________________。
（2）从第一个计数点开始计时，要想求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？
______________________________________________________________________________。
（3）若测得段纸带的长度为2.0㎝，e段纸带的长度为10.0㎝，则加速度为_______m/s2。
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；
③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；  ④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。

（1）、用实验中的测量量表示：
（I） 物块Q到达B点时的动能EKB=           ；
（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=            ；
（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=          ；
（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=           。
（2）、回答下列问题：
（I）实验步骤④⑤的目的是                         。
（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是                                。（写出一个可能的原因即可）。
（9分）一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为         ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
弹簧压缩量x/cm
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
小球飞行水平距离s/m
0.21
0.30
0.41
0.49
0.61
0.69
结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为        （k为比例系数）
A．      B．     C．      D．
（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？
如下图游标卡尺的读数为cm 。

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