题目内容

如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，p的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变p的质量，释放小车，然后读出测力计读数F，不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦．
（1）下列说法正确的是
B
B

A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平   B．实验时应先接通电源后释放小车
C．实验中m2应远小于m1         D．测力计的读数始终为
12
m2g
（2）如图2为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度的大小是
0.5
0.5
m/s2（交流电的频率为50Hz，结果保留二位有效数字）
分析：（1）该实验必须要平衡摩擦；由于该实验的连接方式，小车是在绳的拉力下加速运动，故不要求重物质量远小于小车质量；由牛顿第二定律可求解测力计的读数．
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2求解加速度．
解答：解：（1）A、该实验首先必须要平衡摩擦力，故A错误；
B、为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；
C、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误；
D、由于重物向下加速度运动，由牛顿第二定律：m2g-2F=m2a，解得：F=
m2g-m2a
2
，故D错误；
故选：B．
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，有：
△x=0.0339-0.0289=a×0.12
解得：a=0.5m/s2
故答案为：（1）B；（2）0.5．
点评：本题第1问选项C为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．
练习册系列答案
相关题目
某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一块合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．

①木板的加速度可以用d、t表示为a=
2d
t2
2d
t2
．
②（单选题）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．如图2所示图象能表示该同学实验结果的是

③（多选题）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是

A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度．
（1）在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图1所示．在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上 ），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连．实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0．继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F．改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）．
（1）实验中电火花计时器应与
220
220
伏
交流
交流
电源相连接；
（2）①本实验中记下F0的目的是
得到小车运动时受到的阻力
得到小车运动时受到的阻力
．
②小车所受的合外力为
B
B

A．FB．F-F0C．F+F0   D．F0
③实验作出的图象如图2是
A
A

（Ⅱ）下面是测定金属电阻率的部分器材
A．粗细均匀的待测金属丝RX
B．直流电流表A（0-0.6A，内阻为0.5Ω；0-3A，内阻为0.1Ω）
C．直流电流表V（0-3V，内阻为5kΩ；0-15V，内阻为25kΩ）
D．滑动变阻器R（0-20Ω，1A）
E．电源（3V，内阻不计）
（1）为了选择比较合适的测量方法，以便提高测量精度，先用多用的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻．现将多用表的选择开关置于“×1”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图3甲所示，则电阻RX的粗略值为
5.0
5.0
Ω．
（2）实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图3乙所示是某次测量时的情况，读数为
0.700
0.700
mm．
（3）若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请以笔画线代替导线，连接好实物电路如图4．（注意：电表量程的选择要符合测量精度要求）
某同学在《探究单摆周期与摆长的关系》的实验中：
（1）他在测摆长时先用一游标卡尺来测量摆球直径，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．卡尺示数如图1所示，则该摆球的直径是
1.050
1.050
cm．
（2）在测单摆的周期时，某次秒表计时得到时间如图2所示，则其读数为
66.3
66.3
s．
（3）该同学实验中测量不同摆长（即悬点到摆球球心的距离）与单摆的振动周期的对应情况如下表，请分析该同学的实验数据，猜测周期T和摆长L的关系可能是
T2∝L
T2∝L
．
次数 1 2 3 4 5 6 7
L/cm 0 36.0 49.0 64.0 81.0 100.0 121.0
T/s 0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
除了分析实验数据，还可以用作图象的方法探究T和L的关系．在上表中，再加一行，算出
T2
T2
，在图3给出的坐标纸上请自己设计横轴、纵轴所表示的物理量及标度值，画出
T2-L图象
T2-L图象
图象，若该图象是一条
一条过原点的正比例线
一条过原点的正比例线
，则可得出
T2∝L
T2∝L
（2011?厦门模拟）（1）在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳；先后两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．
①实验操作中，下列说法正确的是
AB
AB
．
A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行；
B．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些；
C．拉力F1和F2的夹角越大越好；
D．先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点．
②实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是
D
D
．
A．用两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小；
B．橡皮条沿同一方向伸长；
C．橡皮条伸长到同一长度；
D．橡皮条沿同一方向伸长到同一长度．
（2）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）．正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
A．电流表A1（量程100mA，内阻约1Ω）  
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）   
D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）      
F．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）      
H．电键、导线若干
①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表
B
B
；电压表
D
D
；滑动变阻器
E
E
．（只需填写器材前面的字母即可）
②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图1所示的虚线框内画出该小组设计的电路图．

③该小组测出热敏电阻R1的U一I图线如图2曲线Ⅰ所示．请分析说明该热敏电阻是
PTC
PTC
热敏电阻（填PTC或NTC）．
④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U一I图线如图2曲线Ⅱ所示．然后又将热敏电阻R1、R2分别与电池组连成如图3所示电路．测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A，则电池组的电动势为
10
10
V，内阻为
6.7
6.7
Ω（结果保留两位有效数字）．
某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
实验器材：多用电表，电流表A（0-50mA，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R0（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干．
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①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值如图1所示，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到
 
倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：
 
，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是
 
Ω．
②该小组按照自己设计的电路进行实验．实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如图3所示．
请在所提供的器材中选择必需的器材，在图2方框内画出该小组设计的电路图（注意标明所选器材的符号）．
③分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而
 
；分析其变化的原因可能是
 
．
④该热敏电阻消耗的电功率随所加电压变化规律可能正确的是下面四幅图象中的
 
．
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⑤如果将这个热敏电阻跟一个100Ω的定值电阻串联后接在内阻不计、电动势为5V的电源两端，该热敏电阻消耗的电功率为
 
W．

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