1、选择题 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有( )
A.力不是维持物体运动的原因
B.物体之间普遍存在相互吸引力
C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快
D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反
参考答案:AC
本题解析:伽利略对问题的研究比较全面,先是通过观察现象,提出假设,运用逻辑和数学理论得出结论,再通过实验对推论进行检验,并对假说进行修正和推广,从而开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法。牛顿在开普勒行星运动定律的基础上总结出万有引力定律,指出物体之间普遍存在相互吸引力;牛顿第三定律指出物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反;选项AC均是伽利略利用实验研究和逻辑推理相结合得出的物理规律,正确选项为A、C。
本题难度:简单
2、填空题 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验.
(1)为了减小误差,在平衡摩擦力后,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据.若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选______组会比较合理.(填选项前的字母)
A.10g~40g?B.200g~400g?C.1000g~2000g
(2)实验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz,图1中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2.
(3)改变钩码的个数重复实验,得到加速度α与合外力F的关系如图2所示,分析线段OA,可得出实验的结论是______


参考答案:(1)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小,故BC错误,A正确.
故选A.
(2)由题意可知:a1=s4-s22T2? ①
a2=s3-s12T2? ②
a=a1+a22? ③
联立①②③可解得:a=1.07m/s2.
故答案为:1.07.
(3)随着所加砝码个数的增加,砝码的质量不在远小于小车质量,因此图线发生偏折,开始时,砝码质量远小于小车质量,满足实验条件,根据图象可知,在质量不变的条件下,物体的加速度与合外力成正比.
故答案为:在质量不变的条件下,物体的加速度与合外力成正比.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 “用DIS研究加速度与力的关系” 实验中,应选用摩擦力_________________的轨道,选用的钩码的质量应____________些(填“大”或“小”)。若某同学根据实验数据作出的加速度a与作用力F图线如图所示,试分析图线不过原点的主要原因是____________________________________________。

参考答案:小;小;轨道有摩擦
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干.实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字.
(1)用天平测出小车的质量m
(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t.
(3)用米尺测量A1与A2之间的距离s.则小车的加速度a=______.
(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h.则小车所受的合外力F=______.
(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使m与h的乘积不变.测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t.请说出总质量与高度的乘积不变的原因______.
(6)多次测量m和t,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条______线,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律.
参考答案:(3)小车做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律有s=12at2,
所以有:a=2st2
(4)小车在斜面上受到竖直向下的重力、垂直接触面的支持力,这两个力在垂直斜面方向的合力为零,所以沿斜面方向的力为mgsinα,而斜面高度为h,
根据几何关系有sinα=hs,所以有小车受到的合外力为F=mghs.
(5)根据F=mghs,要使小车所受合外力大小一定,应该使mh为定值.
(6)a=2st2,说明a与1t2成正比,
以t2为纵坐标,为m横坐标建立坐标系,如果这些点在一条过原点的直线上,则可验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律.
故答案为:③2st2;
④mghs;
⑤为了使各次测量中,小车所受的合外力不变;
⑥过原点的直线
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 某同学设计了如图a所示的装置来探究加速度与力的关系.轻质弹簧秤固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上做标记P、Q,并测出间距为d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用数字计时器记下木块从P运动到Q处的时间为t.
①木块的加速度可以用d、t表示为a=______.
②改变瓶中水的质量重复实验,画出加速度与弹簧秤示数F的关系如图b所示.图中图线不经过原点的原因是______.
③下列实验操作步骤或判断正确的是______.(填写字母序号)
A.连接矿泉水瓶和弹簧秤的细绳应跟桌面平行
B.木块释放前应靠近标记Q处
C.在桌面上找两点尽量接近的位置做P、Q的标记
D.为了提高测量的精确度,给矿泉水瓶加水越多越好.
参考答案:(1)根据匀变速直线运动公式得:
a=2dt2
(2)当有拉力是加速度还是零,所以图线不经过原点的原因是没有平衡小车的摩擦力.
(3)A、连接矿泉水瓶和弹簧秤的细绳应跟桌面平行,故A正确
B、木块释放前应远离标记Q处.故B错误
C、在桌面上找两点尽量远离的位置做P、Q的标记,以减小误差.故C错误
D、矿泉水的质量应远小于木块的质量,故D错误
故选A.
故答案为:(1)2dt2,(2)没有平衡小车的摩擦力(3)A.
本题解析:
本题难度:一般