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1、实验题 用如图所示的装置做实验时,小车放在水平桌面上,保持小车的质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示。
? 
(1)根据表中的数据在图中画出a-F图线;

(2)把图线延长,发现图线不通过原点,其原因是______________________。
参考答案:(1)“略”
(2)实验中遗漏了平衡摩擦力的步骤
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (1)为了验证“当质量一定时,物体的加速度与它所受的合外力成正比”.一组同学用图甲所示的装置进行实验,并将得到的实验数据描在图13乙所示的坐标图中.
①在图乙中作出a-F图线.
②由a-F图线可以发现,该组同学实验操作中遗漏了______这个步骤.
③根据a-F图线可以求出系统的质量是______(保留两位有效数字).
(2)通过《探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系》实验,我们知道在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或压缩)量x成正比,并且不同的弹簧,其劲度系数不同.已知一根原长为L0、劲度系数为k1的长弹簧A,现把它截成长为
L0和L0的B、C两段,设B段的劲度系数为k2、C段的劲度系数为k3,关于k1、k2、k3的大小关系,同学们做出了如下猜想.
甲同学:既然是同一根弹簧截成的两段,所以,k1=k2=k3
乙同学:同一根弹簧截成的两段,越短劲度系数越大,所以,k1<k2<k3
丙同学:同一根弹簧截成的两段,越长劲度系数越大,所以,k1>k2>k3
①为了验证猜想,可以通过实验来完成.实验所需的器材除铁架台外,还需要的器材有.
②简要写出实验步骤.
③如图是实验得到的图线.根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?

参考答案:(1)如图

②从上图中发现直线没过原点,当F≤0.16N时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢.该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤.
③根据a-F图线可以求出a-F图线的斜率即物体的加速度.
所以加速度a=0.40kg
(2)①需要测量劲度系数,根据mg=kx,故需要钩码,还需要刻度尺测量伸长量;
②实验步骤:
a、将弹簧B挂在铁架台上,用刻度尺测量其长度LB
b、将弹簧B的下端挂上钩码,记下钩码的个数并用刻度尺测量弹簧长度L1
c、由F=mg计算弹簧的弹力,由x=L1-LB计算出弹簧伸长度,由k=Fx计算弹簧的劲度系数
d、改变钩码个数重复b、c并求出B的劲度系数K2的平均值
③同一根弹簧上截下的几段,越短弹簧劲度系数越大
故答案是:(1)①见上图;
②平衡摩擦力;③0.40kg
(2)①钩码、刻度尺
②见上
③同一根弹簧上截下的几段,越短弹簧劲度系数越大
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以
下符合事实的是
A.伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕
C.法拉第发现了通电导线的周围存在磁场
D.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
参考答案:D
本题解析:伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因,A错;奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕,B错;奥斯特发现了通电导线的周围存在磁场,C错;
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只质量为1kg的小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,A、B间距离为h1,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,B、D间距离为h2,则在小球下降阶段中,求:
(1)小球刚接触弹簧的上端时的速度的大小;
(2)小球在D位置时,弹簧的弹性势能;
(3)请定性说明小球从B运动到D的过程中,木块加速度大小和速度大小的变化情况.
参考答案:
(1)小球由A到B的过程中,机械能守恒,有:
mgh1=12mvB2
得:vB=
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 在探究加速度与力、质量关系的实验中,采用如图甲所示的装置.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在______(选填“直流”或“交流”)电源上.
(2)某小组在探究“质量一定时,加速度与合力成正比”的实验中,测出多组数据,作出了如图乙所示的图象,已知实验过程中细线与木板始终保持平行,则图线没有过坐标原点的原因可能是______,图线上部弯曲的原因可能是______

?
(3)如下图为实验中打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,
x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度的大小a=______m/s2(保留两位有效数字).

参考答案:(1)电火花计时器是利用接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在纸带上打出一系列的点,而且在交流电的每个周期放电一次,因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期.
(2)图线与横轴的交点不为零,意味着当绳子的拉力不为0时,物体的加速度仍然为零,合外力仍然为0,即物体仍然受到木板的摩擦力,所以实验者可能是忘记平衡摩擦力,也可能是已平衡了摩擦力,但平衡摩擦力不足.
以整体为研究对象有mg=(m+M)a,则有a=mgm+M=g1+Mm,
而在实验的过程中,我们认为绳子的拉力F等于砝码盘和砝码的重力mg,而实际上绳子的拉力F=Ma=Mm+Mmg,故要让绳子的拉力F约等于砝码盘和砝码的重力mg,那么M≈M+m,故应该是m<<M.
而当m不再远远小于M时a=mgm+M=g1+Mm随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g,故图线上部弯曲的原因可能是未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量.
(3)由于相邻两计数点间还有4个打点未画出,故相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s..
应该利用逐差法求物体的加速度:(x5+x6)-(x1+x2)=8aT2
解得物体的加速度a=x5+x6-x1-x28T2=0.0842+0.0970-0.0320-0.04528×0.12=1.3m/s2
故答案为:(1)交流.
(2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量.
(3)1.3.
本题解析:
本题难度:一般