题目内容

“探究加速度与力的关系”的实验装置如图。

本实验中使用的电火花计时器，使用（1）         （选填“直流”或“交流”）电源。已知电火花计时器打点的时间间隔为0.02s，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为（2）　 　s。为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量（3）　 　（选填“小”或“大”）得多。
⑴交流 （2）0.1    （3）小

试题分析：⑴打点计时器使用交流电源；（2）每五个点取一个计数点，相邻两计数点间有5个时间间隔，即为0.1s；（3）本实验只有盘和砝码的质量远小于小车的质量时，绳子拉力才近似等于盘和砝码的重力。
点评：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差．小盘和砝码的总质量m越接近小车的质量M，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．所以实验中始终要求砝码和小盘的总质量小于小车和砝码的总质量，前者的总质量最好不要超过后者的．只有这样，砝码和小盘的总重力才能视为小车受到的拉力．
练习册系列答案
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如图是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图所示，重力加速度为g．则

（1）小圆柱的直径d=______cm；
（2）测出悬点到圆柱重心的距离，若等式_____成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒；
（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是______（用文字和字母表示），若等式F=___________成立，则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．
在互成角度的两个共点力的合成实验中，其中的三个实验步骤如下：
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两弹簧测力计的读数F1和F2。
(2)在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。
(3)只用一只弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两只弹簧测力计同时拉时相同，记下此时弹簧测力计的读数F′及其方向。
以上三个步骤中均有错误或疏漏：
(1)_____________________________________；
(2)_____________________________________；
(3)______________________________________。
如图甲所示，在“探究共点力合成的规律”实验中：
（1）下列说法中正确的是__________
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置允许变动
B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正视弹簧秤的刻度
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．用两只弹簧秤拉橡皮条伸长某一长度时，只需记录结点的位置和两弹簧秤的示数

（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为____________N（保留三位有效数字）。
在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，和表示两个互成角度的力，表示由平行四边形定则画出的合力，表示根据“等效性”由实验方法得到的合力，则图中符合实验事实的是          图。
在验证力的平行四边形定则的实验中，下列那些方法能减小实验误差 ：          
A．固定有白纸的图板必须竖直放置
B．用两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数必须相同
C．两个分力F1、F2的大小要适量大些
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
(1）在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如下图所示，其中1、2、3、4、5为相邻点。设重锤质量为m，交变电源周期为T，则打第4点时重锤的动能可以表示为___________。

（2）为了求起点0到第4点重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填选项的序号即可）
A．取当地的实际g值B．根据打出的纸带，用ΔS = gT2求出
C．近似取10m/s2即可D．以上说法均不对
用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
（1）实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)。
实验中产生系统误差的原因是______________________                       


（2）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是____________________________________________。
如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
①a－F图象斜率的物理意义是________________________________________．
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是_____________________________________________________________．
(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．
用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．

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