1、实验题 “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a= m/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下
表:
砝码盘中砝码 的总重力F/N
| 0.196
| 0.392
| 0.588
| 0.784
| 0.980
|
加速度a/(m·s-2)
| 0.69
| 1.18
| 1.66
| 2.18
| 2.70
|
请根据表中数据在右边的坐标纸上作出a-F的关系图象。

(3)作出的a-F图线明显不通过原点,请你查找实验中引起该问题的主要原因。其主要原因是:_______________________________。
参考答案:(1)0.16(或0.15);(2)见解析(3)计算系统所受合外力时未计入砝码盘的重力
本题解析:(1)做匀加速直线运动过程中在相等时间内走过的位移差是一个定值,所以根据
可得a="0.16" m/s2。
(2)作图结果如右;

(3)图中当F=0时,物体的加速度不为零,说明计算系统所受合外力时未计入砝码盘的重力
考点:本题考查了“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验
点评:运用匀变速直线运动的公式处理纸带的问题是力学实验里常见的问题,纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,利用匀变速直线运动的推论可求加速度.由于相邻的时间间隔位移之差不等,我们可以采用逐差法求解.
本题难度:一般
2、实验题 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。根据纸带上各个计数点间的距离,计算点C的速度
m/s, 及小车的加速度a= m/s2。(保留3位有效数字) 
参考答案:0.479 , 0.801
本题解析:根据公式
则
,通过
可知加速度为0.801m/s2
考点:考查纸带数据处理
点评:在处理纸带问题时,一般应用匀变速直线运动的两个推导公式进行分析解题。
本题难度:一般
3、实验题 某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。当小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。

(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2。
①本实验装置图(准备放开小车时刻)中有什么缺点或错误?
②要完成本实验,还缺哪些重要实验步骤?
③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力,则应控制的实验条件是什么?
(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标s3、s4、s5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中,合外力对小车所做的功W= ;该小车动能改变量的表达式为△EK= (结果用题中已知物理量的符号表示);在误差允许范围内若满足 ,则动能定理得证
参考答案:(1)①实验装置图中存在的问题有:细线与轨道平面应该平行;---1分
初始时刻,小车应紧靠打点计时器 ---1分
②所缺的步骤:调节轨道的倾斜程度,使小车在无拉力时能在轨道上匀速运动(或平衡摩擦力)------1分
③应该控制的实验条件是M>>m------1分
(2)
---1分
---1分
W=△EK-----1分
本题解析:略
本题难度:一般
4、实验题 在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)摆动时偏角
应满足的条件是 ,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最 (填“高”或“低”)点的位置,且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期.图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所经过的时间,则单摆振动周期为 s。
(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆长为 cm。
(3)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为
。
参考答案:(1)
;低;2.05s (2)99.70-99.80(3)
本题解析:(1)在验证单摆的回复力是否满足
形式时,我们用到
这个式子,而此式成立的条件是单摆摆动时偏角不大于5度。在最低位置比较好判断。长指针转动一圈,小指针走半格,所以小指针上走了90s,大指针此时在
,故单摆全振动50次的时间为
,所以一周期为2.05s。
(2)从系摆线那点到球的中心为摆长。
(3)由公式
得

本题难度:一般
5、实验题 在验证“机械能守恒”实验中,一同学进行如下操作:
①将打点计时器水平地固定在铁架台上
②将长约0.5 m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器.用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带,重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2 mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D.求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得数据计算相应的
v2和gh的值.验证机械能守恒定律
(1)以上操作有错误的是 ;
(2)实验中选出一条纸带如图所示.其中O点为起始点,A、B、C、D为四个计数点,打点计时器所选用电源是频率为50 Hz的交流电,用最小刻度为1 mm的刻度尺,测得OA="11.13" cm,OB="17.69" cm,OC="25.90" cm.,在计数点A和B之间,B和C之间各还有一个点,重锤的质量为m="1.5" kg,根据以上数据,当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ,这时它的动能是 ;(保留三位有效数字,g取9.8 m/s2)

(3)实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是
。
参考答案:(1)①③ (2)2.60 J 2.54 J (3)实验中存在阻力,如:空气阻力,振针与纸带间阻力.
本题解析:(1)验证“机械能守恒”实验中,将打点计时器竖直地固定在铁架台上;先接通电源,后松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点,所以1、3错误
(2)减少的重力势能为
,而增加的动能为
(3)在这过程中实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是实验中存在阻力等。
考点:验证“机械能守恒定律”
点评:本题全面考察了验证机械能守恒定律实验过程中实验细节,包括数据处理等。
本题难度:一般