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根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是
（ ）
①时间间隔 ②位移 ③加速度 ④平均速度
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
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A
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如图1（甲）所示，某学习小组在学习牛顿第二定律时，用长木板、小车、砝码、重物、打点计时器、纸带等器材做“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图1（乙）所示是实验中打出的一条纸带，相邻记数点时间间隔为T，且间距s
1
、s
2
、s
3
…s
6
已测量出．
（1）可根据打出的纸带，用下列两种方法处理实验数据求出加速度：
方法A：由a
1
g
1
=
s
2
-
s
1
T
2
，a
2
g
2
=
s
3
-
s
2
T
2
…，a
5
g
5
=
s
6
-
s
5
T
2
，再取平均值
.
a
=
a
1
+
a
2
+
a
3
+
a
4
+
a
5
5
=
s
6
-
s
1
5
T
2
；
方法B：由a
1
g
1
=
s
4
-
s
1
3
T
2
，a
2
g
2
=
s
5
-
s
2
3
T
2
，a
3
g
3
=
s
6
-
s
3
3
T
2
，再取平均值
.
a
=
a
1
+
a
2
+
a
3
3
=
s
4
+
s
5
+
s
6
-
s
1
-
s
2
-
s
3
9
T
2
．
从上述数据处理方法看，在s
1
、s
2
、s
3
、s
4
、s
5
、s
6
六个数据中，对实验结果起作用的数据在方法A中有
s
1
、s
6
s
1
、s
6
，在方法B中有
s
1
、s
2
、s
3
、s
4
、s
5
、s
6
s
1
、s
2
、s
3
、s
4
、s
5
、s
6
（选填“s
1
”、“s
2
”、“s
3
”、“s
4
”、“s
5
”或“s
6
”）；因此，选择方法
B
B
（选填“A”或“B”）更合理，这样可以减小实验中的偶然误差．
（2）甲、乙同学用同一装置实验，并各自画出了a-F图线，如图2（a）所示，说明两个
同学做实验时，小车和车上所放砝码的总质量m不同，且m
甲
＜
＜
m
乙
（选填“＞”或“＜”）．
（3）本实验中，下列说法正确的是
BD
BD
A．平衡摩擦力时，必须在通过定滑轮与小车相连的细线末端挂上重物
B．平衡摩擦力时，不能在通过定滑轮与小车相连的细线末端挂上重物
C．实验中无需始终保持重物的质量远远小于小车和车上砝码的总质量
D．实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车上砝码的总质量的倒数，若描出相应的点在一条过坐标原点的直线上时，即可证明加速度与质量成反比
（4）如图2（b）所示的是丙同学根据测量数据画出的a-F图线，它表明该同学的实验中存在
的问题是
A
A
（选填“A”或“B”）．
A．没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
B．平衡摩擦力过度．
Ⅰ．在《验证机械能守恒定律》实验中，实验装置如图1所示．
（1）根据打出的纸带（图2），选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x
o
，点A、C间的距离为x
1
，点C、E间的距离为x
2
，交流电的周期为T，当地重力加速度为g，则根据这些条件计算打C点时的速度表达式为：v
c
=
x
1
+x
2
4T
x
1
+x
2
4T
（用x
1
、x
2
和T表示）
（2）根据实验原理，只要验证表达式
g（
x
0
+x
1
）=
(x
1
+x
2
)
2
3
2T
2
g（
x
0
+x
1
）=
(x
1
+x
2
)
2
3
2T
2
（用g、x
0
、x
1
、x
2
和T表示）成立，就验证了机械能守恒定律．
（3）完成实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小则还需要测量的物理量是
重物质量m
重物质量m
（写出名称）
Ⅱ．某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图1为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
器材（代号）
规格
电流表（A
1
）
电流表（A
2
）
电压表（V
1
）
电压表（V
2
）
滑动变阻器（R
1
）
滑动变阻器（R
2
）
直流电源（E）
开关（S）
导线若干
量程0～50mA，内阻约为50Ω
量程0～200mA，内阻约为10Ω
量程0～3V，内阻约为10kΩ
量程0～15V，内阻约为25kΩ
阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A
阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA
输出电压6V，内阻不计
①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用
A
2
A
2
；
电压表应选用
V
1
V
1
；滑动变阻器应选用
R
1
R
1
．（以上均填器材代号）
②为达到上述目的，请在虚线框内（图2）画出正确的实验电路原理图3．
③实物连线（部分已连接好，完成余下部分）
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．
答：
BCD
BCD
．
（2）实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S
0
，点A、C间的距离为s
1
，点C、E间的距离为s
2
，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为
m
(
s
1
+
s
2
)
2
f
2
32
m
(
s
1
+
s
2
)
2
f
2
32
，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为
mg（s
0
+s
1
）
mg（s
0
+s
1
）
．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=
(s
2
-
s
1
)
f
2
4
(s
2
-
s
1
)
f
2
4
．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是
大于
大于
（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=
mg-m
(s
2
-
s
1
)
f
2
4
mg-m
(s
2
-
s
1
)
f
2
4
．
如图所示，一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速直线滑下．由于实验者粗心，不小心把纸带弄成了三段，并把中间一段丢失了，下图是打出的完整纸带中剩下的两段．这两段纸带是小车运动的最初和最后两段时间分别打出的纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，即下图每两个计时点的时间间隔为0.02秒．请根据下图给出的数据回答下列问题：
（1）纸带的
（空中选填“右端”或“左端”）与小车相连．（3分）
（2）小车通过A点的瞬时速度υ
A
=
m/s．（答案保留三位有效数字）（3分）
（3）纸带上DE之间的距离x
DE
=
cm．（答案保留三位有效数字）（3分）
（4）小车的加速度a=
m/s
2
．（答案保留三位有效数字）（3分）
关 闭
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