题目内容

某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量和对应的弹簧长度，画出一图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度）
①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为       。（保留3位有效数字）
          
②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果         。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
①3.44  ②相同  

试题分析：根据，则，由图线可知，所以k=3.44N/m；因为考虑与不考虑盘的质量只能影响式子中的l0而不影响直线的斜率，所以对结果无影响。
练习册系列答案
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（7分）在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。g取9.8m/s2。

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s；
（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量ΔEK=________J，重力势能减少量ΔEP=_________J。（结果保留两位有效数字）
（3）实验的结论是______________________________________________________。
（8分）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出。

（1）关于该实验，下列说法正确的是（   ）
A．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
B．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。
C．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6V
D．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
（2）下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.44cm，OE=12.10cm。已知相邻两点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=__m/s。
（6分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

（1）设法让橡皮筋对车做的功分别为W、2W、3W、……
（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、……
（3）作出草图
（4）分析图，如果图象是一条直线，表明；如果不是直线，可考虑是否存在，等关系。
以下关于该实验的说法中有一项不正确的是（   ）
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中，使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板倾斜。
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密，中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。
某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，A、B均置于足够长的水平木板上，木板一端带有定滑轮，定滑轮上挂重物P，C为弹簧测力计。不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。

①弹簧测力计的读数为____N。
②该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为K点，再顺次选取6个点，分别记为0、1、2, 3, 4, 5点，先测量0点到K点的距离x0,之后测量另5个点到0点的距离x.求出6个点的速度大小，计算出1、2, 3, 4, 5点与0点之间的速度平方差，然后在坐标纸中建立坐标系，并根据测得的数据进行如图所示的描点。根据图象，小车的加速度大小是______m/s2 ,若测出小车质量为0.6 kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为_____N。（结果小数点后保留两位数字）
③该同学通过计算发现测力计读数大于小车所受合外力，要让弹簧测力计的读数等于小车所受合外力，应该采取的措施是____________。（填选项序号）
A.增大重物P质量、使P质量远大于小车A质量
B.增大小车A质量，使A质量远大于小车P质量
C.适当抬高木板右端，平衡摩擦力
D.适当抬高木板左端，平衡摩擦力
（1）在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图c是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g=    m/s2，小球的初速度是         m/s。
（2）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g=10m/s2。则：

由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=      m/s。实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为        m。
某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。
(1)按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车，小车由静止开始运动。
(2)按实验要求正确装上纸带，让小车靠近打点计时器，按住小车，打开打点计时器电源，释放小车，获得一条带有点列的纸带。
(3)在获得的纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点A，B，C，…。测量相邻计数点的间距S1，S2，S3，…。并将其记录在纸带上对应的位置处。

完成下列填空：
（1）已知实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源，若打点的时间间隔用△t表示，则△t=    s。
（2）设纸带上五个相邻计数点的间距为S1、S2、S 3和S 4。加速度a可用S1、S4和△t表示为a=      ;VB可用S1、S2和△t表示为VB=        。
（3）图乙为用米尺测量所得纸带上的S1、S2、S 3和S 4的情况，由图可读出S1=    cm，S2=        cm，S4=       cm。由此求得加速度的大小a=     m/s2，VB=       m/s（计算结果取3位有效数字）。
（8分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中：
(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下，请你仔细读题并完成有关空缺部分内容：
A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。
B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：
__________           、                        。
C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________，记录________________。
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________。
(10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。

⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a＝     m/s2，打E点时小车速度vE＝     m/s(结果保留两位有效数字)；
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vE、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     ；
方案二：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     。

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