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精英家教网（多选） 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的运动员从一平台上跳下，自由下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，最后停止，用这种方法获得该人受到地面支持力F随时间t变化图线如图所示，根据图线可知该人在0～t4时间内（不计空气阻力）（　　）
A、t1时刻人的重心的速度最大B、t2时刻人的重心的速度最大C、t3时刻重心的速度最大D、t3时刻人处于超重状态
分析：根据运动员的受力，根据牛顿第二定律得出加速度方向，结合速度方向与速度方向的关系得出运动员的运动情况，从而判断出何时速度最大．通过加速度方向判断运动员处于超重还是失重状态．
解答：解：A、t1时刻双脚触底，在t1至t2时间内运动员受到的合力向下，其加速度向下，他做加速度减小的加速运动；而t2至t3时间内，人所受合力向上，人应做向下的减速运动，t2时刻运动员所受的弹力与重力大小相等、方向相反，合力为零，运动员的速度最大．故A错误，B正确，C错误．
D、t3时刻，人所受的合力向上，加速度向上，人处于超重状态．故D正确．
故选：BD．
点评：解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同，当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，做减速运动．
练习册系列答案
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（2012?卢湾区一模）某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系．甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．
（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是
BD
BD
（多选）
（A）轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
（B）轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
（C）实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
（D）实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
（2）四个实验小组选用的小车乙（含力传感器）的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图象，如图（b）所示．最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线；
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F（N） 24.5 20.0 17.5 12.0 8.1 4.8
加速度a（m/s2） 16.3 13.3 11.7 8.0 5.4 3.2
（3）在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图．请写出具体的做法：
①如何收集数据？
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
在a-F图象上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与各图线对应的m组成四组数据．
；
②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以
加速度a
加速度a
为纵轴：以
质量的倒数
1
m
质量的倒数
1
m
为横轴．
（2012?昌平区二模）（1）某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”，如图1示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在小车的后面连接纸带，通过打点计时器记录小车的运动情况，小车中可以放置砝码．请把下面的实验步骤补充完整．
实验主要步骤如下：
①测量
小车
小车
、砝码和拉力传感器的总质量M，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，将纸带连接小车并通过打点计时器，正确连接所需电路．
②将小车停在C点，在释放小车
之前
之前
（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点，记录细线拉力．
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作．
④处理数据．
实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W，你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（2）小明同学为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．
①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲）中读出金属丝的长度L=
190.0
190.0
mm．
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙）中读出金属丝的直径D=
0.680
0.680
mm．
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙）中读出金属丝的电阻R=
220
220
Ω．
④接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选
C
C
，电压表应选
D
D
，滑动变阻器应选
F
F
．（用器材前的字母表示即可）
⑤用图3示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向
1
1
闭合（选填“1”或“2”）．
⑥请根据选定的电路图，在如图4示的实物上画出连线（部分线已画出）．

⑦（多选）在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中，错误的是
AF
AF
．
A．先用米尺测出金属丝的长度，再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直；
B．用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次，求平均值
.
D
；
C．打开开关，将选好的实验器材按图3接成实验电路；
D．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据；
E．改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中；
F．分别计算出电流平均值（
.
I
）和电压的平均值（
.
U
），再求出电阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I
；
G．根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．
⑧设金属丝的长度为L（m），直径的平均值为
.
D
（m），电阻的平均值为
.
R
（Ω），则该金属丝电阻率的表达式为ρ=
πD2R
4L
πD2R
4L
．
（2013?普陀区一模）某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示．在小车上固定挡光片（宽度为△s），在倾斜导轨的A处放置光电门．让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间△t．接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式
.
v
=
△s
△t
计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自△s区域内的
.
v
A，并作出
.
v
-△t图象．

（1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路
断开
断开
；当A、B之间有物体挡光时，电路
接通
接通
．（填“断开”或“接通”）
（2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示．造成偏差的可能原因是
AD
AD

A．小车从图甲中P点上方静止下滑           B．小车从图甲中P点下方静止下滑
C．小车从图甲中P点静止下滑               D．小车从图丙中P点静止下滑

（3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据
.
v
-△t图线，可知小车的加速度大小约为
0.65
0.65
m/s2，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为
0.5405
0.5405
m/s．

(9分)如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负，A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动，B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆，将细绳连接在杆的右端O点构成支架，保持杆在水平方向，按如下步骤操作：

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；                     ②对两个传感器进行调零；

③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数； ④取下钩码，移动传感器A改变θ角。

重复上述实验步骤，得到表格：

F1/N

1.001

0.580

…

1.002

…

F2/N

－0.868

－0.291

…

0.865

…

θ

30°

60°

…

150°

…

⑴根据表格数据，A传感器对应的是表中力    (选填“F1”或“F2”)，砝码质量为    kg(保留一位有效数字)；

⑵本实验中多次测量对传感器进行调零，对此操作说明正确的是    。

A．因为事先忘记调零

B．何时调零对实验结果没有影响

C．为了消除横杆自身重力对结果的影响

D．可以完全消除实验的误差

 

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