题目内容

某同学在做“当外力一定时加速度和质量的关系”实验时，得到如下的实验数据：

0.20

0.60

0.30

0.40

0.40

0.29

0.50

0.25

0.60

0.20

  ?

请在图中用图像法来处理这些数据.由此图像可以计算小车受到的外力=       .?

0.12 N

解析：在图中建立坐标系.在坐标系中描出对应的5个坐标点，连线作图为过坐标原点的直线（如下图），得与成正比，在直线上任取一点可求得小车受到的外力=0.12?N.?


练习册系列答案
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（1）要测定个人的反应速度，如图1所示，请你的同学用手指拿着一把长30cm的直尺，他的手抓在28cm处，你的手候在2cm处，当他松开直尺，你见到直尺下落，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次．现有A、B、C三位同学相互测定反应速度得到的数据（单位：cm，重力加速度g取10m/s2）
第一次 第二次 第三次
A 27 26 28
B 29 26 23
C 26 24 22
这三位同学中反应速度最快的是
C
C
同学，他的最快反应时间为
0.2
0.2
s．
（2）下列有关高中物理力学实验的说法中，不正确的一项是
B
B
．
A．在“探究合力的方法”实验采用的科学方法是等效替代法
B．电火花打点计时器的工作电压是4～6V的低压交流电源N/m
C．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，也要用到了纸带问题的处理方法
（3）某同学在做“研究弹性形变与外力的关系”实验时，将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力，测出弹簧的总长度x，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度x的关系图线如图2所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行），由图可知该弹簧的自然长度
5
5
cm；该弹簧的劲度系数为
150
150
N/m．
（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）如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为
0.02s
0.02s
．
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=
0.70cm
0.70cm
；C点对应的速度是
0.100m/s
0.100m/s
（计算结果保留三位有效数字）．

（2）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）、小车、计时器一个、米尺．
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从静止开始下滑到斜面底端A2，记下
所用的时间t
所用的时间t
．
②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a=
2s
t2
2s
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，则小车所受的合外力F=
mgh
s
mgh
s
．
④改变
斜面的倾角或斜面高h
斜面的倾角或斜面高h
，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．
（2012?西城区二模）实验题
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做
匀速直线
匀速直线
运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m
远小于
远小于
小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～
1
M
图线后，发现：当
1
M
较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是
A
A

A．改画a与
1
M+m
的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与
m
M
的关系图线         D．改画a与
1
(M+m)2
的关系图线
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
①请根据图3在图4中进行实物连线．

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐
增大
增大
；这表明灯丝的电阻率随温度升高而
增大
增大
．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为
0.81（0.80～0.82）
0.81（0.80～0.82）
W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为
0.62（0.60～0.64）
0.62（0.60～0.64）
W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）
（1）某同学在做“研究共点力合成”的实验时，先用一个弹簧秤拉橡皮条测得拉力F，再用两个弹簧拉橡皮条测得合力F'．当通过两根细绳把橡皮条拉到某一位置O时，要记录这一结点O的位置，并记录细绳的方向．当用一个弹簧秤拉橡皮条时，细绳套与橡皮条的结点应该拉到
 
，并记录细绳的方向．如果两位同学得到的实验结果如甲图和乙图，则
 
图画错了．（选填“甲”或“乙”）？
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（2）用图装置做“研究加速度的大小与哪些因素有关”实验时，用小盘和砝码拉动小车．实验前，应把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置，这样做的目的是
 
；实验时必须采用
 
法．即先保持小车质量不变，把
 
视为小车所受到的合外力，多次改变合外力，测出小车对应的加速度，研究加速度与合外力的关系．再保持小车所受的合外力不变，多次改变小车的质量，测出相应的加速度，研究加速度与小车质量的关系．
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（3）某同学在分析一条纸带时，每相邻两个计数点中还有4个计时点没有标示出来，根据纸带求得B点对应的速度vB=
 
m/s，加速度a=
 
m/s2．（两个结果均保留三位有效数字）

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