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用如圖1所示的實驗裝置

 發布時間：2021-02-08 01:27:11

㈠ 用如圖1所示的實驗裝置，探究彈力和彈簧伸長的關系．實驗主要操作步驟如下：先將待測彈簧的一端固定在鐵

（1）甲實驗中，

.

㈡ 某同學用如圖1所示的實驗裝置來驗證「力的平行四邊形定則」．彈簧測力計A掛於固定點P，下端用細線掛一重

（1）彈簧測力計讀數，每1N被分成5格，則1格就等於0.2N．圖指針落在3N到4N的第3格處，所以版3.6N．
故答案為：權3.6．
（2）A、實驗通過作出三個力的圖示，來驗證「力的平行四邊形定則」，因此重物的重力必須要知道．故A項也需要；
B、彈簧測力計是測出力的大小，所以要准確必須在測之前校零．故B項也需要；
C、拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小准確性．故C項也需要；
D、當結點O位置確定時，彈簧測力計A的示數也確定，由於重物的重力已確定，兩力大小與方向均一定，因此彈簧測力計B的大小與方向也一定，所以不需要改變拉力多次實驗．故D項不需要．
故選D．
（3）F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值，而實際值是單獨一個力拉O點的時的值，因此F是F1與F2合成的理論值，F′是F1與F2合成的實際值．
（4）A、根據力的平行四邊形定則，可知，必須使分力與合力在同一平面內，故A正確；
B、實驗中讀數精確，方向畫得准確，則實驗誤差就越小，與橡皮條拉得長短無關，故B錯誤；
C、根據力的合成法則可知，故CD錯誤；
故選：A．
故答案為：（1）3.6，（2）D；（3）F，F′；（4）A．

㈢ 用如圖1所示的實驗裝置進行「探究加速度與力、質量的關系」實驗，請完成以下內容．（1）電火花打點計時器

（1、2）電火花計時抄器都是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
（3）在研究物體的「加速度、作用力和質量」三個物理量的關系時，由於變數較多，因此採用了「控制變數法」進行研究，分別控制一個物理量不變，看另外兩個物理量之間的關系，故ABD錯誤，C正確．
故選：C．
（4）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=

s2?s1
T2

（5）根據a-F圖象及a-
1
m
圖線都是一條傾斜的直線可知，加速度a跟合力F成正比，根據質量m成反比．
故答案為：
（1）交流；（2）0.02；（3）C；（4）
s2?s1
T2
；（5）正，反．

㈣ 用如圖1所示的實驗裝置驗證m 1 、m 2 組成的系統機械能守恆．m 2 從高處由靜止開始下落，m 1 上拖著的紙

（1）根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等於該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：
v 5 =
x 46
2T
=
0.2160+0.2640
2×0.1
=2.4m/s；
（2）物體的初速度為零，所以動能的增加量為：△E k =
1
2
mv
25
-0=
1
2
×(0.05+0.15)×2． 4 2 =0.576J；
重力勢能的減小量等於物體重力做功，故：△E P =W=mgh=（0.05+0.15）×9.8×0.216=0.588J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內，m 1 、m 2 組成的系統機械能守恆．
（4）本題中根據機械能守恆可知，mgh=
1
2
mv 2 ，即有：
1
2
v 2 =gh，所以出
1
2
v 2 -h圖象中圖象的斜率表示重力加速度，
由圖可知，斜率k=9.7，故當地的實際重力加速度g=9.7m/s 2 ．
故答案為：（1）2.40；（2）0.576；0.588；在誤差允許的范圍內，m 1 、m 2 組成的系統機械能守恆；（3）9.7．

㈤ （1）用如圖1所示的實驗裝置，驗證牛頓第二定律． ①在平衡摩擦力時，先取下砂桶，將木板不帶滑輪的一端

（1）①在平衡摩擦力時，先取下砂桶，將木板不帶滑輪的一端墊高，讓打回點計時器接交流電源答，然後 輕輕推動小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖1右所示，則應減小木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡間隔均勻，平衡摩擦力才算完成．
②由圖可知，五點對應的刻度分別是1.00cm、3.00 cm、5.20 cm、7.60 cm、10.20cm，
根據運動學公式得：△x=at 2 ，
a=
△x
T 2
=5.00m/s 2 ．
（2）①該同學選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時，發現指針偏轉角度太大，為了減小誤差，重新選×10檔測量
測量結果是12×10=120Ω．
②由於待測電阻與電流表的內阻接近，所以選擇電流表外接法．故選乙圖．
電源電動勢是3V，為了讀數減小誤差，電壓表應選A，電流表應選C，
滑動變阻器（10Ω，0.2A）不能滿足實驗，所以滑動變阻器應選F．
故答案為：（1）①交流電源，輕輕推動，減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；
②5.00
（2）①重新選×10檔測量，120，
②乙，A，C，F．

㈥ 用如圖1所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系（交流電頻率為50Hz）：（1）如圖2所示實驗儀器為電火

0.066?0.030
0.09
＝0.40m/s2
（3）①根據描點法作出a-F圖線，如圖所示：
②圖線不經過原點，且F不為零時，加速度為零．可知沒有平衡摩擦力，或斜面的傾角過小（平衡摩擦力不足），故A正確．
故選：A
故答案為：（1）C；（2）0.20；0.40；
（3）①a-F圖象如圖所示；②A．

㈦ 某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．按照正確的操作選得紙帶如圖2所示．其中O是起始點，A、

（1）這三個數據中OC段的讀數15.7cm，從另外兩個數上可以看出刻度尺的最小分度是內mm，顯然不符合有效容數字讀數的要求．所以不符合有效數字讀數的要求的是OC段，正確的讀數應為：15.70cm．
（2）O到B下降的高度為h=0.1242m，則重力勢能的減小量為：
△Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ
B點的瞬時速度為：vB＝

xAC
2T
＝
0.1570?0.0951
2×0.02
m/s＝1.55m/s，
則動能的增加量：△Ek＝
1
2
m
v
2

㈧ 用如圖1所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力．（1）某同學平衡

（1）小車由靜止下滑，說明重力沿斜面的分力大於摩擦力，因此平衡過度，所以內該同學的容操作錯誤，
正確的操作應該為給小車一個初速度，小車能夠帶動紙帶勻速下滑．
（2）如果這位同學先如（1）中的操作，導致平衡摩擦力過度，因此當小車上還沒有掛砂和砂桶時，小車應該就已經有加速度了，故C正確，A、B、D錯誤．
故選：C．
（3）根據△x=aT2，運用逐差法得，a＝

(s3+s4)?(s1+s2)
4T2
，
因為斜率計數點間的時間間隔T=
5
f
，代入解得a=
[(s3+s4)?(s1+s2)]f2
100
．
代入數據解得a＝
(2.41+3.03?1.21?1.83)×10?2×502
100
≈0.60m/s2．
故答案為：（1）錯誤，（2）C，（3）
[(s3+s4)?(s1+s2)]f2
100
，0.60．

㈨ （1）用如圖1所示的實驗裝置，驗證牛頓第二定律．①在平衡摩擦力時，先取下砂桶，將木板不帶滑輪的一端墊

（1）①在平衡摩擦力時，先取下砂桶，將木板不帶滑輪的一端墊高，讓打點專計時器接交流電源，然後屬 輕輕推動小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖1右所示，則應減小木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡間隔均勻，平衡摩擦力才算完成．
②由圖可知，五點對應的刻度分別是1.00cm、3.00 cm、5.20 cm、7.60 cm、10.20cm，
根據運動學公式得：△x=at2，
a=

△x
T2
=5.00m/s2．
（2）①該同學選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時，發現指針偏轉角度太大，為了減小誤差，重新選×10檔測量
測量結果是12×10=120Ω．
②由於待測電阻與電流表的內阻接近，所以選擇電流表外接法．故選乙圖．
電源電動勢是3V，為了讀數減小誤差，電壓表應選A，電流表應選C，
滑動變阻器（10Ω，0.2A）不能滿足實驗，所以滑動變阻器應選F．
故答案為：（1）①交流電源，輕輕推動，減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；
②5.00
（2）①重新選×10檔測量，120，
②乙，A，C，F．

㈩ 用如圖1所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恆．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一

（1）利用勻變速直線運動的推論有：
v5=

x46
t46
=
0.216+0.264
2×0.1
=2.4m/s；
（2）系統動能的增量為：△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=
1
2
×(0.05+0.15)×2．42=0.58 J．
系統重力勢能減內小量為：△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J
在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統機械能守恆
（3）由於△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=△Ep=（m2-m1）gh
由於（m1+m2）=2（m2-m1）
所以得到：
1
2
v2=
g
2
h
所以
1
2
v2-h圖象的斜率k=
g
2
=9.7m/s2．
故答案為：（1）2.4；（容2）0.58、0.59；（3）9.7．

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