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用如图1所示的实验装置

 发布时间：2021-02-08 01:27:11

㈠ 用如图1所示的实验装置，探究弹力和弹簧伸长的关系．实验主要操作步骤如下：先将待测弹簧的一端固定在铁

（1）甲实验中，

.

㈡ 某同学用如图1所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重

（1）弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N．图指针落在3N到4N的第3格处，所以版3.6N．
故答案为：权3.6．
（2）A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故A项也需要；
B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B项也需要；
C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性．故C项也需要；
D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D项不需要．
故选D．
（3）F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是F1与F2合成的理论值，F′是F1与F2合成的实际值．
（4）A、根据力的平行四边形定则，可知，必须使分力与合力在同一平面内，故A正确；
B、实验中读数精确，方向画得准确，则实验误差就越小，与橡皮条拉得长短无关，故B错误；
C、根据力的合成法则可知，故CD错误；
故选：A．
故答案为：（1）3.6，（2）D；（3）F，F′；（4）A．

㈢ 用如图1所示的实验装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，请完成以下内容．（1）电火花打点计时器

（1、2）电火花计时抄器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
（3）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故ABD错误，C正确．
故选：C．
（4）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a=

s2?s1
T2

（5）根据a-F图象及a-
1
m
图线都是一条倾斜的直线可知，加速度a跟合力F成正比，根据质量m成反比．
故答案为：
（1）交流；（2）0.02；（3）C；（4）
s2?s1
T2
；（5）正，反．

㈣ 用如图1所示的实验装置验证m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒．m 2 从高处由静止开始下落，m 1 上拖着的纸

（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：
v 5 =
x 46
2T
=
0.2160+0.2640
2×0.1
=2.4m/s；
（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△E k =
1
2
mv
25
-0=
1
2
×(0.05+0.15)×2． 4 2 =0.576J；
重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△E P =W=mgh=（0.05+0.15）×9.8×0.216=0.588J；
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒．
（4）本题中根据机械能守恒可知，mgh=
1
2
mv 2 ，即有：
1
2
v 2 =gh，所以出
1
2
v 2 -h图象中图象的斜率表示重力加速度，
由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s 2 ．
故答案为：（1）2.40；（2）0.576；0.588；在误差允许的范围内，m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒；（3）9.7．

㈤ （1）用如图1所示的实验装置，验证牛顿第二定律． ①在平衡摩擦力时，先取下砂桶，将木板不带滑轮的一端

（1）①在平衡摩擦力时，先取下砂桶，将木板不带滑轮的一端垫高，让打回点计时器接交流电源答，然后 轻轻推动小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图1右所示，则应减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔均匀，平衡摩擦力才算完成．
②由图可知，五点对应的刻度分别是1.00cm、3.00 cm、5.20 cm、7.60 cm、10.20cm，
根据运动学公式得：△x=at 2 ，
a=
△x
T 2
=5.00m/s 2 ．
（2）①该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，为了减小误差，重新选×10档测量
测量结果是12×10=120Ω．
②由于待测电阻与电流表的内阻接近，所以选择电流表外接法．故选乙图．
电源电动势是3V，为了读数减小误差，电压表应选A，电流表应选C，
滑动变阻器（10Ω，0.2A）不能满足实验，所以滑动变阻器应选F．
故答案为：（1）①交流电源，轻轻推动，减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；
②5.00
（2）①重新选×10档测量，120，
②乙，A，C，F．

㈥ 用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：（1）如图2所示实验仪器为电火

0.066?0.030
0.09
＝0.40m/s2
（3）①根据描点法作出a-F图线，如图所示：
②图线不经过原点，且F不为零时，加速度为零．可知没有平衡摩擦力，或斜面的倾角过小（平衡摩擦力不足），故A正确．
故选：A
故答案为：（1）C；（2）0.20；0.40；
（3）①a-F图象如图所示；②A．

㈦ 某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．按照正确的操作选得纸带如图2所示．其中O是起始点，A、

（1）这三个数据中OC段的读数15.7cm，从另外两个数上可以看出刻度尺的最小分度是内mm，显然不符合有效容数字读数的要求．所以不符合有效数字读数的要求的是OC段，正确的读数应为：15.70cm．
（2）O到B下降的高度为h=0.1242m，则重力势能的减小量为：
△Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ
B点的瞬时速度为：vB＝

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

㈧ 用如图1所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．（1）某同学平衡

（1）小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以内该同学的容操作错误，
正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑．
（2）如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
（3）根据△x=aT2，运用逐差法得，a＝

(s3+s4)?(s1+s2)
4T2
，
因为斜率计数点间的时间间隔T=
5
f
，代入解得a=
[(s3+s4)?(s1+s2)]f2
100
．
代入数据解得a＝
(2.41+3.03?1.21?1.83)×10?2×502
100
≈0.60m/s2．
故答案为：（1）错误，（2）C，（3）
[(s3+s4)?(s1+s2)]f2
100
，0.60．

㈨ （1）用如图1所示的实验装置，验证牛顿第二定律．①在平衡摩擦力时，先取下砂桶，将木板不带滑轮的一端垫

（1）①在平衡摩擦力时，先取下砂桶，将木板不带滑轮的一端垫高，让打点专计时器接交流电源，然后属 轻轻推动小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图1右所示，则应减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔均匀，平衡摩擦力才算完成．
②由图可知，五点对应的刻度分别是1.00cm、3.00 cm、5.20 cm、7.60 cm、10.20cm，
根据运动学公式得：△x=at2，
a=

△x
T2
=5.00m/s2．
（2）①该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大，为了减小误差，重新选×10档测量
测量结果是12×10=120Ω．
②由于待测电阻与电流表的内阻接近，所以选择电流表外接法．故选乙图．
电源电动势是3V，为了读数减小误差，电压表应选A，电流表应选C，
滑动变阻器（10Ω，0.2A）不能满足实验，所以滑动变阻器应选F．
故答案为：（1）①交流电源，轻轻推动，减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；
②5.00
（2）①重新选×10档测量，120，
②乙，A，C，F．

㈩ 用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一

（1）利用匀变速直线运动的推论有：
v5=

x46
t46
=
0.216+0.264
2×0.1
=2.4m/s；
（2）系统动能的增量为：△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=
1
2
×(0.05+0.15)×2．42=0.58 J．
系统重力势能减内小量为：△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J
在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）由于△EK=Ek5-0=
1
2
（m1+m2）v52=△Ep=（m2-m1）gh
由于（m1+m2）=2（m2-m1）
所以得到：
1
2
v2=
g
2
h
所以
1
2
v2-h图象的斜率k=
g
2
=9.7m/s2．
故答案为：（1）2.4；（容2）0.58、0.59；（3）9.7．

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