题目内容

15．某实验小组利用如图1所示的装置，进行“探究加速度a与合力F、质量m之间的关系”的实验．
①关于打点计时器的使用，下列操作正确的是B
（将正确选项前的字母填人空格中）．
A．先释放小车再启动打点计时器
B．先启动打点计时器再释放小车
②平衡摩擦力后，首先探究小车的加速度与它所受的力的关系：挂上沙桶，在桶中加入适量的沙子，使小车在拉力的作用下运动，按照规范要求进行操作，打出的纸带应是图2中的A （选填“A”或“B”）纸带．

分析 ①为在纸带上打出尽可能多的点，使用打点计时器时要先接通电源，再释放小车；
②小车做匀加速直线运动，在相等时间内位移越来越大，纸带上相邻两点间的间隔越来越大，分析图示纸带答题．

解答 解：①实验时要先接通电源然后释放小车，故B正确，故选B；
②小车在拉力作用下做 加速运动，在你相等时间内的位移越来远大，
纸带上相邻两点间的距离越来越大，由图示纸带可知，打出的纸带应该是A；
故答案为：①B；②A．

点评 本题考查了实验注意事项与实验数据处理，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．

练习册系列答案
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11．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念没有多大意义
B．只有体积很小的物体才能看作质点
C．只有做平动的物体，皆可看作质点
D．物体能不能看作质点主要由物体的形状和大小对所研究的问题影响程度来决定
6．某实验小组用如图1所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系．
用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连．两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起．将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它们同时打开或关闭．实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码，再接通电源使打点计时器开始工作．打点稳定后，甲将两辆小车同时释放．在小车撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作．取下两条纸带，通过分析处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验．

请回答以下问题：
（1）图2为小车A后面的纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图中标注，单位为cm．打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车A的加速度a1=0.48m/s2（结果保留两位有效数字）．同样测出车B的加速度a2，若a1：a2近似等于1：2，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与其质量成正比．
（2）丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2，也能完成实验探究．他的验证方法是比较x1：x2是否近似等于1：2，理由是小车从静止开始运动，纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等，由x=$\frac{1}{2}$at2可知，x与a成正比，即距离之比等于加速度之比．
（3）下列操作中，对减少实验误差有益的是AC
A．换用质量大一些的钩码
B．换用质量大一些的小车
C．调整定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行
D．平衡小车运动时受到的摩擦力时，将细线与小车连接起来．
3．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．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1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l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，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）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图2）d=5.15×10-3m（已知l＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=$\frac{（{t}_{2}^{2}-{t}_{1}^{2}）{d}^{2}}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当做小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止；
（4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当做小车的合外力F，作出a-F图线．如图3中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大；曲线上部弯曲的原因是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量．
10．某同学要利用身边的粗细两种弹簧制作弹簧秤，为此首先各取一根弹簧进行了探究弹力和弹簧伸长量关系的实验，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看：
（1）该同学得出的图象上端弯成曲线，原因是超过了弹簧的弹性限度；
（2）较细的甲弹簧的劲度系数kA=66.7N/m，较粗的乙弹簧的劲度系数kB=200N/m；
（3）若用甲、乙两根弹簧分别制作精确程度较高的弹簧秤，则这两个弹簧秤的量程分别不能超过4N和8N．
20．《探究加速度与物体质量、物体受力的关系》实验装置如图1所示．（a）在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持小沙袋的质量不变，而去改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系．（b）在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？不要（填“不要”或“要”）．（c）在寻找加速度和质量的关系，采用图象方法处理数据，图象坐标应该选用a-$\frac{1}{m}$（填“a一m”或“a一1/m”）

（d）在“探究机械能守恒定律”的实验中，电火花打点计时器所用的电源频率为50Hz：所使用重锤质量为0.5kg，当地的重力加速度为9.79m/s2．某同学实验中的纸带如图所示，图中标出A、B、C、D各点到0点的距离；其中A点到O点之间不知打了几个点，但A、B、C、D各点之间只打一个点．若实验中取打0点时重锤位置为零重力势能参考平面，则打点器在打C点时，重锤的速度大小是2.33m/s，州s，重力势熊是-1.37J，机械能是-0.0100J．（要求保留3位有效数字）
7．某实验小组采用如图1所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系．

①安装实验装置时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与长木板（填“桌面”或“长木板”）平行．
②实验时先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力．
③保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带．如图2所示是实验中打出的一条纸带的一部分，从较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出，测出各计数点之间的距离．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验小车运动的加速度a=1m/s2．
4．下列事例中，能用光的直线传播来解释的是（　　）
A．路灯下人的影子B．从湖水中看到岸边树的“倒影”
C．教室里的黑板“反光”D．清澈的水底看起来变浅了
5．为了测量某电池的电动势E和内阻r，现有下列器材：
A．待测电池
B．定值电阻R0
C．电压表V1（可视为理想电压表）
D．电压表V2（可视为理想电压表，量程比V1大）
E．滑动变阻器R
F．开关
G．导线若干
（1）某同学画出实验电路原理图如图，实验中，当电压表V1读数为U1时，电压表V2读数U2；当电压表V1读数为U1时，电压表V2读数为U2则可以求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{I}_{1}{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（用U1、U2、U1、U2及R0表示）
（2）若将电压表V1改为测滑动变阻器两端的电压，移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1和V2的示数U1、U2，画出U2-U1的图形，如果图象的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=$\frac{{R}_{0}}{r}$+1，r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$．（用k、b及R0表示）

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