题目内容
(10分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．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．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门(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，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是 ；
⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 ，若上述测量的量用石表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a＝ ；
⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．
⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是 ．
⑴用砂和砂桶的总重力mg表示了小车所受的合外力；⑵两光电门之间的距离s，a＝
(或小车通过两光电门的时间t，a＝
)；⑶图略，见解析；⑷木板倾角太小(或平衡摩擦不足)
解析试题分析：⑴由于细线不可伸长，因此砂和砂桶与小车具有了相同大小的加速度，根据牛顿第二定律有：mg＝(M＋m)a，解得：a＝
＝
，因此只有当M>>m时，a≈
，即用砂和砂桶的总重力mg表示了小车所受的合外力
⑵小车通过两光电门的速度分别为：v1＝
，v2＝
，因此还需知道小车通过两光电门的位移，即两光电门之间的距离s，根据匀变速直线运动规律有：2as＝
－
，联立以上各式解得：a＝
或者，还需知道小车通过两光电门的时间t，根据匀变速直线运动规律有：v2＝v1＋at，联立以上各式解得：a＝
⑶根据描点作图的原则，对照表格数据，作出a-F图象如下图所示；
⑷由图象可知，图线不过坐标原点，存在横截距，即施加一定的外力后，小车加速度仍然为零，因此该误差产生的原因是木板倾角太小(或平衡摩擦不足)
考点：本题主要考查了“探究物体的加速度与合外力、质量关系”的实验问题，属于中档题。
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某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r.
| A．电流表A1（量程0.6 A，内阻约1 Ω） | B．电流表A2（量程20 mA，内阻约50 Ω） |
| C．电压表V1（量程4 V，内阻约4 kΩ） | D．电压表V2（量程15 V，内阻15 kΩ） |
G．待测“水果电池”（电动势E约为4 V，内阻r约为200 Ω） H．开关S，导线若干
（1）为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择________；电压表选择________；滑动变阻器选________．
请在虚线方框中画出实验电路图；
（2）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在图中描点画出U－I图线；由图线可得，“水果电池”的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.
（4分）在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________
（2）本实验采用的科学方法是---（ ）
| A．理想实验法 | B．等效替代法 |
| C．控制变量法 | D．建立物理模型法 |
如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.27cm。
（1）下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度（保留三位有效数字）。
| 位置 | B | C | D | E | F |
| 速度（m·s－1） | 0.737 | | 0.864 | | 0.994 |
（3）根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度
a＝________m/s2。（保留两位有效数字）
