题目内容

4．如图1，三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的“探究加速度与力、质量的关系”实验、“探究功与速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验．该同学正确操作获得了一系列纸带，但由于忘了标记，需要逐一对应分析．图2是该同学在实验中获得的一条纸带，图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点．已知所用打点计时器频率为50Hz，完成以下问题．

（1）由图2纸带可求出加速度大小为2.5m/s2（保留二位有效数字），该纸带所对应的实验场景是A（填A、B或C）

（2）选用场景C的装置来“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是A；
A．应选择下端带橡胶垫的重物
B．本实验不能使用电火花计时器
C．本实验必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带
D．根据v=g t计算重物在t时刻的速度从而获得动能．

分析 （1）依据刻度读数，根据加速度大小a=$a=\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$，结合各自装置的实验原理，即可判定；
（2）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；

解答 解：（1）由刻度尺读数可知，第一个点11.6cm，第二个点13.1cm，第三个点14.7cm，第四个点16.4cm；
那么点与点间距为△x=0.1cm；加速度大小为：a=$\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}$=2.5m/s2，
场景A的装置来做“研究匀变速直线运动规律”实验，
依据斜面的倾斜程度，可知，加速度的大小不会太大；
场景B的装置来做“探究功与速度变化的关系”实验时数据处理，加速度是变化的；
选用场景C的装置作“验证机械能守恒定律”的实验，加速度为重力加速度，大小约为9.8m/s2，
由上分析，可知，加速度大小为2.5m/s2该纸带所对应的实验场景是A，理由如上所述；
（2）A．选用场景C的装置作“验证机械能守恒定律”的实验时应选择下端带橡胶垫的重物，来缓冲与地面的碰撞，故A正确；
B、打点计时器可以用电火花也可以用电磁式，故B错误；
C、在选择纸带时，要求点迹清晰，开始一、二两点间的距离并非一定要求为2mm，即所打第一个点时的速度不一定非得为零，故C错误；
D、场景C的装置作“验证机械能守恒定律”的实验时，若根据v=gt计算重物在t时刻的速度，只是理论推导，达到不实验验证的目的，故D错误；
故选：A
故答案为：（1）2.5       A    （2）A

点评 考查各实验的原理，掌握根据实验中摩擦力对结果是否有影响，从而确定是否要平衡摩擦力，理解探究功与速度变化的关系实验中，改变橡皮筋条数与做功的多少关系，及注意求解速度的方法，区别理论推导与实验验证．

练习册系列答案
相关题目
14．如图所示是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50赫兹），从O点后开始每两个点之间有四个点没有画出，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得s1=5.18cm，s2=4.40cm，s3=3.62cm，s4=2.84cm，s5=2.06cm，s6=1.28cm．

（1）相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．
（2）物体的加速度大小a=0.78m/s2，方向B→A（填A→B或B→A）．
（3）打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3=0.323 m/s．
15．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作是BCD
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两相邻计数点间还有四个点没有画出），测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．那么：则打3点处瞬时速度的大小是0.26m/s，小车加速度的大小是0.50 m/s2．已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电（结果保留两位有效数字）．
12．如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环与环圆心等高处有一个质量为m、带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（　　）
A．小球运动过程中机械能不守恒B．小球经过环的最低点时速度最大
C．在最低点时球对环的压力为（mg+qE）D．在最低点时球对环的压力为3（mg+qE）
19．已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，AB端的总电压为6V，把它们接成图示电路，求它们的电流I1：I2：I3（　　）
A．1：1：2B．3：2：1C．1：2：3D．2：1：3
9．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧；弹簧轴线和刻度尺都应在方向竖直（填“水平”或“竖直”）
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为LX；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表．
代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6
数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为L3．
（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与Lx的差值Lx（填“L0”或“Lx”）．
（4）由图可知弹簧的劲度系数为4.9N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为10g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）．
16．如图所示，一个三角形框架底边长为2L，以一定的速度匀速经过有界磁场区，两磁场区磁感应强度大小相等，方向相反，宽度均为L，框架通过磁场的过程中，感应电流的变化图象正确的是（取逆时针方向为正）（　　）
A．B．C．D．
13．在探究加速度和质量的关系时，采用图甲所示的装置，小车用细线绕过长木板左端的定滑轮悬挂砝码盘，保持砝码盘和砝码的总质量不变，改变小车的质量m进行实验；

（1）实验中，下列操作正确的是ABD．
A．电火花计器接交流电源
B．使上部分细线与木板平行
C．平衡摩擦力时，悬挂砝码盘和砝码
D．平衡摩擦力时，将纸带连接在小车上
（2）分别得到小车加速度a与质量m及其对应的$\frac{1}{m}$，数据如表：
实验次数123456
小车加速度a/m•s-22.001.801.491.000.750.50
小车质量m/kg0.330.370.450.670.901.31
小车质量的倒数m-1/kg-13.032.702.221.491.110.76
请在如图乙所示的方格坐标纸中画出a-1/m图线，可得出结论是外力一定时，加速度与物体的质量成正比．．
14．小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：
（1）下列哪些器材是多余的：②、⑧
①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板
（2）为达到实验目的，还需要的器材是：刻度尺
（3）（双选）在该实验中，下列说法中正确的是BC
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端
B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车
D．牵引小车的钩码个数越多越好
（4）实验得到的一条纸带如图所示．打点计时器电源频率为50Hz，其中相邻的两个计数点还有4个点未画出，则根据纸带，回答下列问题：
①相邻两个点之间的时间间隔为s
②根据纸带上的数据，则计数点1、3时小车对应的速度分别为：v1=0.36m/s；v3=0.43m/s．
③据此可求出小车从1到3计数点内的加速度为a=0.35m/s2．（本题所有计算结果均保留两位小数）

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