题目内容

 “验证牛顿运动定律”的实验，主要的步骤有：

A．将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上，取两个质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上；

B．打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动，小车运动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来，用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小；

C．分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系，从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系；

D．在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳；

E．在小车的前端分别系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码，使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量．分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量．

上述实验步骤，正确的排列顺序是________．

解析　此题考查的是实验步骤，对于实验的一些常识，必须牢记于心，结合本实验的实验步骤，不难排列出正确的顺序．

答案　AEDBC

练习册系列答案
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（Ⅰ）（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）
砝码质量（g） 0 30 60 90 120 150
弹簧总长（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小（N） 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线．
②该弹簧的劲度系数k=
25N/m
25N/m

（Ⅱ）（1）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器一个、米尺．请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t．
②用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a=
2x
t2
2x
t2
．
③用米尺测量A1相对于A2的高度h．设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=
mg
h
x
mg
h
x
．
④改变
斜面倾角（或h的数值）
斜面倾角（或h的数值）
，重复上述测量．
⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：

①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
；
②A图线上部弯曲的原因是
未满足钩码质量远小于小车质量
未满足钩码质量远小于小车质量
．
（1）如图所示为一种游标卡尺，它的游标尺上有20个小的等分刻度，总长度为19mm．用它测量某物 体长度时，游标卡尺示数如图所示，则该物体的长度①是
1.050
1.050
 cm．②该游标卡尺读数=
1.0295
1.0295
 cm

（2）在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50Hz．图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示．

①根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为
5.0
5.0
m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
②打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的
D4D5
D4D5
两点之间．
③若重力加速度取10m/s2，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M=
1：1
1：1
．
某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’：
（1）如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．
（2）如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A，B，C，D，E是纸带上五个计数点．

①图乙中滑块下滑的加速度为
3.9m/s2
3.9m/s2
．（结果保留两位有效数字）
②若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为
mg
mg
．
③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为
2.0（1.8～2.2）
2.0（1.8～2.2）
kg．（结果保留两位有效数字）
在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足
M＞＞m
M＞＞m
时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．

（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与
1
M
1
M
的图象．
（3）如图2（a），甲同学根据测量数据做出的a-F线，说明实验存在的问题是
平衡摩擦力时木板倾角过大
平衡摩擦力时木板倾角过大
．
（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答：
两小车及车上砝码的总质量不同
两小车及车上砝码的总质量不同
．
（5）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法正确的是：
BC
BC

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（6）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图3给出的数据可求出小车下滑的加速度a=
1.58m/s2
1.58m/s2
．（结果保留三位有效数字）
在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是 （　　）
A、平衡摩擦力时，应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上；B、连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行；C、平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动；D、小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车．

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