题目内容

(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。

⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是       ；
A．该实验应用了等效替代的思想方法
B．该实验应用了控制变量的思想方法
C．实验时应先释放小车后接通电源
D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s1，BD间的距离s2，则打B点时小车运动的速度vB＝       ，小车运动的加速度a＝       ；

⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。
次数
1
2
3
4
5
6
小车加速度a/m·s－2
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
小车质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
/kg－1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00
⑴B；⑵，；
⑶

试题分析：⑴在本实验中，由于影响加速度的原因有力F和物体的质量m两个，因此实验时采用了控制变量法，即控制力F一定时，通过改变小车的质量m，来测量相应的加速度，再控制小车的质量m，通过改变力F，来测量相应的加速度，故选项A错误；选项B正确；实验时应先接通打点计时器的电源，再释放小车，以确保在纸带上打下第一个点时对应的小车速度为零，故选项C错误；在该实验装置中，由于绳不可伸长，因此砂、砂桶和小车始终具有了相等大小的加速度，只有当砂和砂桶的质量远远小于小车的质量时，才能认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，故选项D错误。
⑵小车拖着纸带做匀加速直线运动，因此根据匀变速直线运动规律规律可知，vB＝；利用逐差法可得小车运动的加速度为：a＝。
⑶根据表格提供的数据，分别先选取纵、横轴合适的单位长度，在坐标系中标出表格中的各相应的点，依据描点作图的原则作出a与的关系图线如下图所示。
练习册系列答案
相关题目
（4分）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，某同学用电火花打点计时器记录了小车及其所拖动的纸带的运动情况。从合适位置开始选取若干计数点ABCDEF如图所示，每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点计时器打点时间间隔为0.02s。

则打点计时器打D点时小车速度         m/s（保留3位有效数字）；小车的加速度为              m/s2（保留2位有效数字）
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径。
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为                   mm；
(9分)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

⑴实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
                                                                                     ；
⑵已知遮光条的宽度d＝0.52cm，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t＝1.2×10－2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度是       m/s，在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、         和         (文字说明并用相应的字母表示)。
⑶本实验通过比较         和         在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示，重力加速度g为已知)，从而验证了系统的机械能守恒。
某同学做“验证机械能守恒定律”实验，
（１）该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：

（i）                         ；（ii）                         。
（２）如果运用＝mgh进行验证，要求纸带上打第一个点时物体速度等于______。
(3)若实验中所用重物的质量m＝1 kg，正确操作后得到纸带如图所示，（各计数点距O点距离已标出）打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB＝________，由此算出重物动能记为Ek。从开始点O至B点时重物的重力势能减少量是__________（结果均保留二位有效数字），计算后进行验证。

(4)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是下图中的 (　　)
下图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_________s。
（2）A、B、C、D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 =______cm。
（3）C点对应的速度是___m/s；该匀变速直线运动的加速度大小等于__m/s2。 (结果保留三位有效数字)
在“探究功与物速度变化关系”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度（　　）
A．间距均匀的
B．间距不均匀的
C．间距均匀的与不均匀的都可
D．最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的
(18分）进行“验证机械能守恒定律”的实验：
（1）现有以下器材：带铁夹的铁架台，打点计时器以及复写纸、纸带，导线，还需要的器材是______________________、______________________、______________________；
（2）下列选项中，属于系统误差的是（        ）；属于偶然误差的是（        ）；
A．打点计时器对纸带的阻力
B．测量纸带上的点距时存在的误差
C．测量点距时，将6个点误计为7个点
D．用秒表测量下落时间，由公式算出重物下落的高度
E．重物和纸带下落过程中受到空气阻力
（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm， 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2 。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重物的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字）。 实验结论是_____________________________________。

（4）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率数值上近似等于(填代号)__________
A．3.60           B．9.80           C．4.90
图线未过原点O的原因是________________________________________________ 。
理想实验是一种以可靠的事实为依据，忽略次要因素，并把实验的情况合理外推到一种理气，想状态，从而来揭示自然现象本质的假想实验。为了说明运动和力的关系，伽利略设计了如图所示的理想实验。

①关于伽利略的这个理想实验，下列说法正确的是＿____。（填选项序号）
A．“小球沿斜面向下运动后，沿斜面向上运动，会越来越慢”，这是可靠的事实
B．“小球沿斜面向下运动后，沿斜面向上运动，会越来越慢”，这是合理外推的理想状态
C．“若摩擦可以忽略不计，小球最终会达到与左侧同样的高度”，这是揭示自然现象的本质
D．“如果右侧面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将达不到原来的高度，就应
永远运动下去”，这是揭示自然现象的本质
②伽利略的理想实验否定了亚里士多德关于运动和力关系的错误认识。亚里士多德的
认识是__________

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