题目内容

某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．(弹簧始终在弹性限度内)


(1)根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F-x图线．
(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是__________________________________．
(3)该弹簧的劲度系数k＝________.(结果保留两位有效数字)
（1）

(2)弹簧的原长(3)42 N/m

试题分析：（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧，如右图：
（2）图线与坐标轴交点即表示弹簧所受弹力大小F=0时，弹簧的长度． 所以其物理意义：表示弹簧的原长
（3）根据胡克定律得：由可得．
练习册系列答案
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（8分）如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS测小车的加速度。
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是____________________。
（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（   ）（单选题）
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
分，每空用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落．重锤上拖着的纸带打出一系列的点．对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带
E．测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
Ⅰ、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____．（将其选项对应的字母填在横线处）
Ⅱ、在实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。

（1）纸带的___________端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=___________m/s；(结果保留两位有效数字)
（3）某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出物体的动能增加量ΔEK=0.48J，势能减少量ΔEP=0.49J（g=9.8m/s2），该同学的计算方法和过程并没有错误，却出现了ΔEK<ΔEP的结果，试问这一结果是否合理？答：________________。
（4）另一名同学用计算出B的动能EK=0.49J，恰好与势能减少量ΔEP相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？
答：________________。
（1）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、垫块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要验证滑块所受合外力做的功等于其动能的变化，则：
①还需要补充的实验器材是　　　　   ，    　　　　　　．
②为了简化实验，使滑块所受合外力等于绳子的拉力，应采取的措施是：            ；
要使绳子拉力约等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是：保持沙和沙桶的质量      滑块的质量。

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E点的距离依次为S1、S2、S3、S4，则由此可求得纸带上由Ｂ点到D点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝　　　　　　　　　　　　　　　　　；该滑块动能改变量的表达式为ΔEK＝　　　　　　　　　　　　　 　　  ．（结果用题中已知物理量的字母表示）

（2）为了减小实验误差，以下操作中不必要的是【    】
A．在“研究匀变速直线运动”的实验中，供小车运动的平板应光滑
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度
C．用落体法验证机械能守恒定律时，必需选择纸带上的第一打点为起始点
D．在“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验中，弹簧竖直悬挂状态下测出弹簧原长
(12分)某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的图像。

(1)图像不过坐标原点的原因是_____________；
(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填 “是”或“否”)；
(3)由图像求出小车和传感器的总质量为_________kg；通过实验得到如图所示的纸带，纸带上点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。则小车运动的加速度为=        (保留3位有效数字）
(12分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。


（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=          (保留三位有效数字)。
(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有        。（填入所选物理量前的字母）
A．滑块运动的时间tB．木板的质量m1
C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3
（3）滑块与木板间的动摩擦因数=                （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）
（5分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动．某研究性学习小组用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．
实验器材：电磁打点计时器（配备低压交流电源，打点周期为），米尺，纸带，复写纸．?
实验步骤：①如（1）图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．

②启动控制装置使圆盘匀速转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带．
④在纸带上选定两点，在米尺上读出对应的刻度值分别为、，数出这两点间（不包括这两个点）的打点数.
则要计算角速度还需要测量的物理量及符号是_______________，角速度的表达式为="______________"
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置．在实验过程中：

（1）打点计时器应该与      （选填“交流”或“直流”）电源连接；在闭合电键前，将小车放置在    一端； (选填“靠近滑轮”或“靠近打点计时器”)．
（2）在探究过程中，该同学打出了一条纸带，并在纸带上连续取几个计数点，如下图所示．自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm．已知相邻计数点的时间间隔为0.1s，则打D点时小车的速度为     m/s， 整个过程中小车的平均加速度为   m/s2．
一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s，能求出4的具体位置吗？_________ (填“能”或“不能”)．求解方法是：___________________________ (不要求计算，但要说明过程)．

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