题目内容

（1）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
①若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，AB两点的时间间隔为

0.1

s，小车此次运动经B点时的速度v_B=

0.40

m/s，小车的加速度a=

1.46

m/s²．（v_B、a的结果均保留到小数点后两位）

②要验证牛顿第二定律，除了途中提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用

天平

（填仪器名称）来测量

小车质量

（填物理量名称）．
③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）：

．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D．钩码的总质量m应小些
（2）如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图，所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力．
（I）实验的步骤如下：
①把细绳和弹簧的小环结好，让细绳跨过定滑轮，并结好细绳套．
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离（即原长）．
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码，待弹簧伸长到稳定时，

从刻度尺上读出弹簧的长度

，再计算此时的伸长量，和钩码的质量一并填入列表．
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套；重复③的步骤，得到五组数据．
⑤以弹力（钩码质量换算过来）为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐
标，根据所测数据在坐标纸上描点，作出一条平滑的直线，
归纳出实验的结论．
（Ⅱ）如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可弹得到结论：

弹力F与弹簧伸长量x为线性关系

图线不过原点的原因是由于

弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的

．

分析：（1）明确实验原理，了解实验中的具体操作，熟练应用直线运动的规律以及推论即可正确解答；
（2）根据图象结合数学知识，明确两坐标轴的含义即可正确解答．

解答：解：（1）①由纸带可知两个计数点之间有5个时间间隔，因此其时间为T=5×0.02s=0.1s；
在匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
vB=

xAC

8.00cm

2×0.1s

=0.40m/s
根据逐差法△x=aT²得：
a=

xBC-xAB

(8.00-3.27)cm-3.27cm

0.1s×0.1s

=1.46m/s2
故答案为：0.1，0.40，1.46．
②根据实验原理可知，该实验中需要测量小车的质量，所用仪器是天平．
故答案为：天平，小车质量．
③平衡摩擦力时注意将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故A正确；
根据实验原理可知，在该实验中以及用传感器直接测出了小车所受拉力大小，因此对小车质量和所挂钩码质量没有具体要求，故BD错误；
若小车的细绳与木板不平行，则绳子上的拉力大小不等于小车的拉力大小，造成较大误差，故C正确．
故答案为AC．
（2）（I）③根据图（1）可知，该实验中通过刻度尺测量出，挂不同钩码时，弹簧的长度，然后和原长比较，求出弹簧的伸长量．
故答案为：从刻度尺上读出弹簧的长度．
（II）图象为一条直线，根据数学知识可知，弹力F与弹簧伸长量x为线性关系；由图可知，由于弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成图象不过原点．
故答案为：弹力F与弹簧伸长量x为线性关系，弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的．

点评：对于实验问题首先要明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．