时间:2019-05-21 04:50:08
1、实验题 在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某学习小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止。
（1）本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，请写出比较的依据?。
（2）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使?；在实验时，为减小误差，应使砝码盘和砝码的总质量?小车的质量（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）。
（3）在一次实验中获得数据如下表所示：（小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g）
| 实验次数 | 小车 | 合外力F/N | 位移s/cm |
| 1 | Ⅰ | 0.1 | 23.36 |
| Ⅱ | 0.2 | 46.51 | |
| 2 | Ⅰ | 0.2 | 29.04 |
| Ⅱ | 0.3 | 43.63 | |
| 3 | Ⅰ | 0.3 | 41.16 |
| Ⅱ | 0.4 | 44.80 | |
| 4 | Ⅰ | 0.4 | 36.43 |
| Ⅱ | 0.5 | 45.56 |
参考答案：（1）
（2） 细线与轨道平行（或水平 ； 远小于 （3） 3?
本题解析：分析：（1）两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，根据公式x=
at2可正确进行推导；
（2）轨道光滑，为了使绳子的拉力大小等于小车所受的合外力，实验操作中要使小车与滑轮之间的细线与轨道平行；为了使砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力，实验应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量；
（3）根据（1）得出的结论，位移应该与加速度成正比，由此可判断那组数据存在明显错误．
解答：解：（1）两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，根据公式x=at2有：
对小车1：x1=a1t2?①
对小车2：x2=a2t2?②
由于：t1=t2?③
联立①②③得，
．
（2）操作中为了使绳子上的拉力等于小车所受外力大小，应该使小车与滑轮之间的细线与轨道平行；
在该实验中实际是：mg=（M+m）a，要满足mg=Ma，应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量．
故答案为：使细绳与木板保持平行；远小于．
（3）两小车从静止开始作匀加速直线运动，且两小车的运动时间相等，所以两小车的位移之比等于加速度之比，即位移与所受合外力成正比，所以拉力之比应该近似等于位移之比，从实验数据中发现第3次实验数据存在明显错误，应舍弃．
故答案为：3．
点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理方法，正确运用匀变速直线运动规律能够把要测量的物理量进行间接变换测量．
本题难度：简单
2、实验题 在探究求合力的方法时，实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点位置，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是?。
（2）关于此实验，下列情况正确的是（?）
A．两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力
C．如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不变
D．本实验采用的科学方法是控制变量法
参考答案：（1）
?（2） C
本题解析：（1）通过实验，拉力应该与橡皮经二力平衡，所以才是正确的实验合力方向。
（2）在验证过程中，并不一定要求分力、合力大小，也不指定角度，知识通过橡皮筋节点位置确定效果相同，因此如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不变，C对。本题并没有用到控制变量法。
点评：本题通过考察验证平行四边形的过程考察对平行四边形定则的理解。本实验强调的是效果等效。
本题难度：简单
3、实验题 （1）（3分）如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，下面列举了该实验的几个操作步骤
A．按照图示的装置安装器材
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先松手释放纸带，再接通电源打出纸带
E．选择合适的纸带，测量打出的纸带上某些点到第一点之间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能
上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是?（填入相应的字母）。
（2）（8分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
①你认为还需要的实验器材有?．
②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是?，实验时首先要做的步骤是?．
③在②的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，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和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为?（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
参考答案：（1）BCD（2）①刻度尺、天平②沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦③mgL＝
M
?M
本题解析：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要；
D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重锤下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D操作不恰当；故选BCD．
（2）①实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；
②沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma?解得T=
mg 故当M＞＞m时，有T≈mg
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；
③总功为：mgL?动能增加量为：M?M故答案为：mgL=M?M。
本题难度：一般
4、选择题 如图，A和B两弹簧的劲度系数均为k（N/m），两球重均为G（N），弹簧质量可不计，则两弹簧的伸长长度之和为
[? ]
A．2G/k
B．G/k
C．3G/k
D．G/2k
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 （1）在《探究加速度与物体质量、物体受力的关系》实验中，要采用控制变量法来进行研究，实验装置需要小车、打点计时器、纸带、小沙袋和滑轮垫块。
①在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持?不变，而去改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系。
②在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？_______(填“不要”或“要”)。
③在寻找到加速度和质量的关系，采用图像方法处理数据，图像坐标应该选用________ (填“a－m”或“a－1/m”)
（2）在用打点计时器研究作匀变速直线运动物体的加速度时，打点纸带如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，每打5个点取一个计数点，A、B、C、D是四个计数点，纸带上C点对应的物体的瞬时速度为??m/s；该物体的加速度为________m/s2．（结果保留一位有效数字）
参考答案：（1）①?物体受力?；②?不要?；③? a－1/m?；（2）? 0.6?；? 1?。
本题解析：（1）①本实验是采用控制变量法，当判断质量与加速度关系时要保证力F不变②为了保证绳子的拉力为合力，需要平衡掉摩擦力③由牛顿第二定律可知坐标为a－1/m（2）由C点为B、D间的中间时刻，根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可求得C点瞬时速度，加速度由
求得
点评：本题难度较小，本实验是采用控制变量法，熟悉实验步骤和实验原理即可求解本题
本题难度：一般