1、实验题  (10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系，小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m，小车及车内沙子的总质量记为M，在实验中保持m与M之和不变，将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，先通电源，再释放纸带，系统加速度a由纸带计算得到；该同学从车子中取出一些沙子，放入沙桶中，改变F的大小，重复多次，测得多组(a，F)。

参考答案：⑴平衡摩擦力；⑵图略，见解析，0.2；⑶M＋m，mg。

本题解析：⑴本实验是将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，而实际上小车在运动过程中还受到长木板的摩擦力作用，因此应将木板右端垫高，构成一斜面，让小车及车内沙子的总重力沿斜面向下的分力与摩擦力相平衡，故所缺的一个必要步骤是平衡摩擦力；
⑵根据表格中的数据将纵横轴分别定为a和F，并选择合适标度，采用描点作图法，所作a-F图线如下图所示；

⑶在所作a-F图象中，图线的斜率表示了整体质量的倒数，因此，M＋m＝＝kg＝0.2kg；
通过上述分析可知，该实验研究的对象是整体，即M＋m，所受的合外力是沙桶和沙桶内沙子总重力，即mg。

本题难度：一般

2、实验题  某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如下图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

（1）若实验已得到的打点纸带如下图所示，并测得各计数点间距（标在图上），则应该选??段来计算A的碰撞前速度；应选?来计算A和B碰后的共同速度（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。

（2）已测得小车A的质量mA="0.40" kg，小车B的质量mB="0.20" kg。由以上测量结果可得：碰前：mAv0= ??kg·m／s；碰后：(mA+mB)v共=??kg·m／s。
由此得出结论是 ??。（本题计算结果均保留三位有效数字）。

参考答案：（1） BC? DE?
(2)? 0.420?0.417?在误差允许的范围内动量守恒

本题解析：（1）碰撞前小车匀速且速度较大，碰撞后匀速且速度较小(2)碰撞前速度为，动量为mAv0=0.420，碰撞后速度，动量为?0.417

本题难度：一般

3、简答题  一根劲度系数为400N、m的弹簧，原长10cm，下端挂一物体时，弹簧长15cm，再将物块放在动摩擦因数μ=0.2的水平面上，用该弹簧水平拉着物块匀速直线运动时，弹簧长度多少？

参考答案：下端挂一物体时，设物体质量为m，
则弹力：F=mg
弹簧形变量：x=15cm-10cm=5cm=0.05m
由胡克定律：F=kx得：mg=k×0.05 ①
匀速直线运动时：
弹力：F=f=μN=μmg
设弹簧长度为：L
由胡克定律：F=kx得：
F=k（L-0.1）
即：k（L-0.1）=μmg ②
由①②得：
10.2=0.05L-0.1
解得：L=0.11m
答：弹簧长度为0.11m

本题解析：

本题难度：一般

4、实验题  （10分）（1）为了完成《探究加速度与力、质量关系》的实验，实验室已经为小涛准备了一端带有滑轮的长直轨道（远离滑轮端高度可调），小车，电火花计时器，纸带，钩码，请问小涛还需要那些器材，请从下列器材中选取______________ （填序号，多选、错选、漏选均不得分）
A．刻度尺? B．带细绳的小桶? C．秒表? D．天平? E．低压交流电源? F．砝码
（2）该同学在处理纸带时有如下A、B两条纸带，哪一条有可能是该实验得到的纸带________（填A或B）


（3）在某一次测量中得到如图1所示纸带，A，B，C，D，E，F，G为6个计数点，各点到O点的距离已标在对应点下方（相邻计数点间有4个点未画出），请利用图示数据尽量精确地计算出加速度a=__________m/s2（保留3位有效数字）。若保持小车质量不变，根据实验数据该同学作出了加速度a随合力F的变化曲线，如图2所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是?
?

参考答案：（1）ABDE，（2）A。（3）0.986m/s， 平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力

本题解析：（1）小涛还需要那些器材有A刻度尺 、B带细绳的小桶、D天平、E低压交流电源 。
（2）符合实际的应该是A纸带，因为B纸带两点之间的距离太大，平时实验用的纸带一般1m左右，就是以最大加速度g加速，也打不了这么长距离的点。
（3）纸带运动的加速度为：?；从图像可以看出，只有当力加到一定值时才开始有加速度，说明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。

本题难度：一般

5、简答题  如图1-3-10所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物块，劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起，而使物块处于静止状态，现用力拉弹簧上端A使物体缓慢运动，使下面弹簧承受物重的2/3，应该将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离？

图1-3-10

参考答案：?mg·(+)

本题解析：如右图，弹簧2开始时产生的弹力为F2，形变量为x2，后来产生的弹力为F2′，形变量为x2′,依题意及受力分析：

F2=mg=k2x2?①
F2′=mg=k2x2′?②
由①②式得：mg=k2(x2-x2′)，即
x2-x2′=.
弹簧1开始时处于原长，后来产生的弹力为F1′，形变量为x1′.
由F1′+F2′=mg得：
F1′=?mg=k1x1′
x1′=.
因此A端提高
x1′+(x2-x2′)=?mg·(+).

本题难度：简单