题目内容

（1）在《探究力的合成的平行四边形定则》的实验中，其中的二个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，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秤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点和两个弹簧秤的读数F1和F2．
②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向．
以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是
还应记下两细线的方向
还应记下两细线的方向

在②中是
还应将结点达到同一位置O点
还应将结点达到同一位置O点

（2）在做《探究力的合成的平行四边形定则》实验时，F1和F2表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力；F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则下图中符合实验事实的是
AC
AC
．
分析：（1）明确实验原理和实验步骤即可正确解答本题，该实验尤其注意的是不光要记录力的大小还要记录力的方向，同时两次拉橡皮筋要到同一位置．
（2）根据实验的原理和数据的处理方法可知各图是否符合实验事实．
解答：解：（1）该实验采用“等效法”进行，即一个弹簧秤和两个弹簧秤拉橡皮条与细绳套的结点时应该拉至同一位置O点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力的大小，还要记录其方向，这样才能做平行四边形，从而验证两个力的合力大小和方向是否与一个力的大小和方向相同．
故答案为：还应记下两细线的方向，还应将结点达到同一位置O点．
（2）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，而F与F1、F2组成平行四边形，故只有AC符合题意；
故选AC
点评：题考查了验证力的平行四边形定则实验和力的合成的基础知识，对于这些基础知识注意在平时练习中不断加强不能忽视．
练习册系列答案
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如图1为研究加速度和力的关系的实验装置．
（1）在本实验中，用钩码所受的重力大小当做小车所受的
合外力
合外力
，用DIS系统（数字化实验系统）测小车的加速度．在改变所挂钩码的数量，多次重复测量中，
不需要
不需要
 （选填“需要”“不需要”）同时在小车上加减砝码．
（2）根据在某次实验中测得的多组数据可画出a-F关系图线．（如图2所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是
在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
，此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
C
C
（选填A、B、C、D其中一项）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
（3）控制变量法是一种实验研究的方法，某同学为了探究影响平抛运动水平射程的因素，通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如表．以下探究方案符合控制变量法的是
B
B
．
序号 抛出点的高度（m） 水平初速度（m/s） 水平射程（m）
1 0.20 2.0 0.40
2 0.20 3.0 0.60
3 0.45 2.0 0.60
4 0.45 4.0 1.20
5 0.80 2.0 0.80
6 0.80 6.0 2.40
A．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
C．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据．
（1）在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节．下面表格中记录的是物体作直线运动中测得的位移x和对应时刻t的数据．
时刻t/s 0 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移x/m 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
T2/s2 0 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
将上表中时刻与位移数据对比分析，发现位移成倍增加但所甩时间不是成倍增加的，即x与t不是正比关系，于是他猜想x与t2可能是正比关系．为验证他猜想的正确性，请在坐标纸（图一）上作出x-t2图线；如果他的猜想正确，请由图线求出x与t2间的关系式，并写在横线上：
0.32t2
0.32t2
《斜率取2位有效数字》
（2）某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如下实验装置（图二）：
①该小组同学实验时在安装正确，操作规范的前提下（已平衡摩擦力），用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小由此带来的系统误差，钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是：
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量
；
②实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小v，钩码的质量m，小车的总质量M，设重力加速度为g，则实际测量出的恒力的功mgs将
大于
大于
（选填“大于”、“小于”或“等于”） 小车动能的
变化；若用该实验装置验证系统机械能守恒定律，即需验证关系式
mgs=
1
2
(m+M)v2
mgs=
1
2
(m+M)v2

成立；

（3）要测量电压表V1的内阻r．现有如下器材：
A．待测电压表V1（量程3V，内阻约几千欧）    B．电压表V2（量程15V，内阻约30kΩ）
C．定值电阻R（3.0kΩ）                      D．滑动变阻器R1（O～10Ω）
E．直流电源E（约9V，内阻约2Ω）           F．开关S及导线若干．
①因为所给V1、V2、R都很大，即使它们并联所得电阻也很大，故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用
分压
分压
接法（“分压”或“限流”）才能对电路起到控制作用；
②待测电压表V1两端的电压值可以由V1的示数直接读出，通过V1的电流因缺少电流表而不能直接测量，但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V2间接的测出．为了测出通过V1的电流，甲、乙、丙三位同学分别设计了
三种电路（如图三），其中合理的是
丙
丙
同学设计的电路．
③在图三方框内画出测量电压表V1的内阻r的完整的实验电路图．
①沿直线做匀加速运动的某物体，牵引一条通过打点计时器的纸带，计时器的打点周期T=0.02s，取下纸带后，由某一计时点开始，每隔五个点剪下一段纸带，按图1那样贴在直角坐标平面上，彼此不留间隙，也不要重叠．纸带下端都要准确地与横轴重合，每一条纸带的左边准确地与纵轴平行，图的纵轴上已标出了每条纸带的长度L（单位：mm）．今以横轴为时间轴，令每条纸带的宽度代表一个时间单位：0.1s，以纵轴为速度轴，纵轴上原来标的每毫米代表一个速度单位：10mm/s．
（1）在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点，在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度
．
（2）画一直线，使尽可能多的计数点落在此直线上，并使直线两侧的计数点数目大致相等，这条直线便是运动物体的
速度-时间
速度-时间
图线．
（3）求出上述直线的斜率，可知运动物体的加速度a=
0.75
0.75
m/s2．
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时：
（1）我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（m）两个因素有关．要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
先保持m不变，研究a与F的关系；
再保持F不变，研究a与m的关系；
先保持m不变，研究a与F的关系；
再保持F不变，研究a与m的关系；


（2）某同学的实验方案如图2所示，她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力，为了减少这种做法而带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a．
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力；
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力；
；b．
砂和桶的质量远小于小车质
量；
砂和桶的质量远小于小车质
量；
．
（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
A、利用公式a=
2s
t2
计算；B、根据a=
△s
T2
利用逐差法计算．
两种方案中，你认为选择方案
B
B
比较合理．
（4）下表是该同学在探究“保持m不变，a与F的关系”时记录的一组实验数据，请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象；
（ 小车质量：M=0.500kg，g=10m/s2 ）
         次数
物理量		 1 2 3 4 5 6
m砂和桶（kg） 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060
a（m/s2） 0.196 0.390 0.718 0.784 0.990 1.176
（5）针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理，就其中的某一环节，提出一条你有别于该同学的设计或处理方法：
①采用气垫导轨以减小摩擦力；
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度，
③利用v-t图象计算加速度；
④用弹簧秤测量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据，等等．
①采用气垫导轨以减小摩擦力；
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度，
③利用v-t图象计算加速度；
④用弹簧秤测量砂和桶的重力；
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据，等等．
．
某同学用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，在实验中，他把钩码重力当作小车受到的合力．
为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差，实验中，除了拉小车的细线与长木板平行外．①还应采取的措施有：
平衡摩擦力、钩码的质量比小车的质量小得多
平衡摩擦力、钩码的质量比小车的质量小得多
．（填两条）
②木块从静止开始运动，利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况，如图2所示，其中O点为纸带上记录到的第一点．A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点，图所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离，已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz （以下计算结果保留两位有效数字），木块运动的加速度a=
0.39
0.39
m/s2．
③如果猜想当力一定时，加速度a与质量M成反比，为对此猜想进行验证，应画
a-
1
M
a-
1
M
图象．
④在保持小车及车中的砝码质量m一定，探究加速度a与所受合外力F的关系时，在作图过程正确的情况下，得到的a-F关系如图所示，其原因是：
平衡摩擦力时，长木板的倾角过大
平衡摩擦力时，长木板的倾角过大
．

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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