题目内容

（ 6分）某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示．把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U,改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U．
(l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线______(选填“U-h”或“-h”更容易得出结论．
(2)影响本实验精确程度的因素主要是_______（至少列举一点）．
（1） U2-h （2）空气阻力（或电磁感应损失机械能）

试题分析：（1）线框下落到A点时的速度满足：；根据法拉第电磁感应定律：,而，所以可认为电压表读数（k为常数），则，所以如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线-h”更容易得出结论．（2）空气阻力（或电磁感应损失机械能）都会影响实验的精确度。
练习册系列答案
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某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。他将光电门1和2分别固定在长木板的A、B两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车（小车质量约为200克），每次小车都从同一位置由静止释放。
（1）长木板右端垫一物块，其作用是用来________________；
（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度为 ______ cm；
（3）对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是________（填选项）
A.1克         B.5克          C.10克          D.40克
（4）现用该装置来探究功与速度变化的关系，关闭光电门2，测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门1的时间?t，通过描点作出线性图象，应作出_____图象（填选项）
A．?t－m          B．?t2－m
C．       D．
（6分）如图甲所示，在“探究共点力合成的规律”实验中：
（1）下列说法中正确的是__________
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置允许变动
B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正视弹簧秤的刻度
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．用两只弹簧秤拉橡皮条伸长某一长度时，只需记录结点的位置和两弹簧秤的示数

（2）弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为____________N（保留三位有效数字）。
在“探究小车速度随时间变化的规律”时，某同学得到如图的一条纸带，标有0、1、2、3、4、5、6等计数点，各计数点间还有四个打点在图中被覆盖，测得各相邻计数点间距S1＝5.18cm，S2＝4.40cm，S3＝3.62cm，S4＝2.84cm，S5＝2.06cm，S6＝1.28cm．

（1）相邻两记数点间的时间间隔为_______s；
（2）物体的加速度大小a＝________ m/s2；
（3）打点计时器打下记数点3时，物体的速度大小v3＝_______ m/s.
如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系（摩擦力已平衡）。小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
在本次实验中，如果沙桶的总重力mg与Mg相比非常接近时，获得的实验数据是否会和理论预期产生较大差异？
答：       .（填“会”或“不会”）理由是                       ．
（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以       为横轴．
（8分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

①图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s2。（保留二位有效数字）
②为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先_________________.
③下列做法正确的是　  　（填字母代号）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
④在实验过程中改变砝码盘中砝码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线（如图所示）. 此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ）

A．小车与轨道之间存在摩擦       B．导轨保持了水平状态
C．砝码盘和砝码的总质量太大     D．所用小车的质量太大
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
A．按如图摆好实验装置，
B．将质量M＝0.20 kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车，
C．在总质量m分别为10 g、30 g、50 g的三种
钩码中,挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线
的挂钩上，
D．接通打点计时器的电源（电源频率为f＝50 Hz）， 然后释放小车，打出一条纸带。
①多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示。把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.0075 m，d2＝0.03001m，d3＝0.0675 m，d4＝0.1200 m，d5＝0.1875m，d6＝0.2700 m，他把钩码重力（当地重力加速度g＝9.8 m/s2）作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功。则合力做功＝______ ，小车动能的改变量＝______（结果保留三位有效数字）。

② 此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是                    ；                            。（写出两条即可）
用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L＝____________ mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其读数D＝________ mm.
　

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