题目内容

（8分）“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     是力F1和F2的合力的理论值；        是力F1和F2的合力的实际测量值。（选填 “F ”或“”）。

（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：    （选填 “变”或“不变”）。
（3）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
（1）F；；（2）不变；（3）B。

试题分析：（1）力F1和F2的合力的理论值就是利用平行四边形方法画出的对角线的长，即为F；那么F′就是合力的实际测量值；
（2）如果将细绳也换成橡皮筋，则细绳上的力会使橡皮筋伸长，但对于橡皮筋AO受到的力却是不变的，故实验结果不会发生变化；
（3）本实验是将二个力的效果与一个力的效果相同做对比而得出的合力概念，故采用的是等效替代的方法，B是正确的。
练习册系列答案
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如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动．
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.

请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
 
O－B
O－C
O－D
O－E
O－F
W/J
0.043 2
0.057 2
0.073 4
0.091 5
 
ΔEk/J
0.043 0
0.057 0
0.073 4
0.090 7
 
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果一致．
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10－3 kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________ kg.(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)
（7分）某实验小组利用如图所示的装置“探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”。

（1）由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s＝24 cm，由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm。该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝________，则滑块的加速度的表达式a＝__________________________。(以上表达式均用字母表示)

（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验，得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -图象。
m / g
250
300
350
400
500
800
 /（kg-1)
4.0
3.3
2.9
2.5
2.0
1.3
a /（m·s-2）
2.0
1.7
1.3
1.2
1.0
0.6
（2分）如图所示，用螺旋测微器测量一电阻丝的直径，其读数为     mm。
在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为_____mm；

如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是_________mm．
在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出)，如图所示。打点计时器接的是频率为50Hz的交流电源，计数点问的距离依次为S1=2.60cm、S2=4.10cm、S3=5．60cm、S4="7" .10cm、S5=8．60cm、S6=10.0cm

(1)在打计数点A时纸带的速度为V1=_____________m/s;
(2)若计数点间的距离依次用S1、S2、S3、S、S5、S6表示，相邻两个计数点间的时间间隔用T表示，用逐差法求加速度的表达式为：a=_________,代入数据后，加速度大小为_________m/s。(以上结果均保留三位有效数字)
(1)某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源。

①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=8.00cm，小车此次运动经B点时的速度vB=      m/s，小车的加速度a =      m/s2；（保留三位有效数字）  

②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用
             来测量出                       。
（2）某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图甲所示的电路图．请回答下列问题：
①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整．
②考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．
③图甲中闭合开关S，电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良．

④据实验测得的数据,作出该元件的，I-U图线如图丙所示，则元件Q在U=0.8V时的电阻值是___________，I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值．
(6分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=     mm.

（2）下列不必要的一项实验要求是       .（请填写选项前对应的字母）
A．应使A位置与光电门间的距离适当大些
B．应将气垫导轨调节水平
C．应使细线与气垫导轨平行
D．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
（3）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是         ；
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出          图象。   
（15分）在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度.实验选用重锤质量为1kg，重锤做自由下落。从所打纸带中选择一条合适的纸带，O点是打出的第一点。此纸带第1、2点间的距离应接近     mm.纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少     J，打C点时重锤的速度为     m/s，其动能增加     J.（后三空结果保留三位有效数字）.由此可得出的结论是                              .

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