时间:2017-08-05 17:12:10
1、简答题 （1）某同学利用如图1（a）装置做“探究弹簧弹力大小与长度的关系”的实验．
①在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持______状态．
②他通过实验得到如图1（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0=______cm，劲度系数k=______N/m．
③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图1（c）所示时，该弹簧的长度x=______cm．
（2）①某同学设计了一个探究无轮子小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图2甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是______
A．实验时要平衡摩擦力B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力 D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图2乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示．则打C点时小车的速度为______；该同学计算小车加速度的表达式为______．
③保持实验小车重量20N不变，长木板水平放置，改变砂和砂桶质量，得到图2丙中的图线不通过原点．现在要让图线过原点，则长木板与水平桌面的倾角θ应调整为______．
参考答案：（1）①弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
②弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：
k=F△x=2N0.04m=50N/m；
③由图c得到弹簧的弹力为3N，根据图b得到弹簧的长度为10cm；
（2）根据实验原理我们知道，为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力，本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力，实验时先接通电源后释放小车，故BD错误，AC正确．
故选：AC．
②每打5个点取一个计数点，相邻的计数点的时间间隔是0.1s，
根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速得C点的速度为：
vC=L44t=(L3-L1)2T；
根据△x=aT2可得：
a=x2-x1T2=L4-2L24T2
③该图线不通过原点，其主要原因是平衡摩擦力时倾角太小；
本题中长木板水平放置、小车重量为20N、拉力是10N时，小车恰好不动，又F=mgμ，得：μ=0.5
平衡摩擦力时重力沿斜面的分力与摩擦力相等，即：
mgsinθ=f=μmgcosθ，解得：tanθ=12
所以长木板与水平桌面的倾角θ应调整为：θ=arctan12．
故答案为：（1）①竖直；②4，50；③10．（2）①AC；②vC=L44t（或vC=(L3-L1)2T），a=L4-2L24T2；③θ=arctan12．
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 （1）如图甲所示，螺旋测微器读数是?mm．
（2）某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．
①实验中需要平衡摩擦力，应当取下?（选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点?．
②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为?m/s2（结果保留三位有效数字）．
参考答案：（1）5.670?（2）①小托盘和砝码；?间距相等?②1.54～1.56
本题解析：（1）5.5mm+17.0×0.01mm="5.670mm;" （2）①平衡摩擦力的方法是，取下小托盘和砝码，垫高木板的一端，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，即纸带上打出来的点间距相等；②根据
，由所给数据可求得
平均值为1.55cm，所以求得a=1.55m/s2。
本题难度：一般
3、简答题 （1）．在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中：
①测量弹簧的总长度，选用的测量工具是______．
A．刻度尺B．游标卡尺C．螺旋测微器
②实验得到下表，若g=10m/s2，弹簧总长x为自变量，各物理量均用国际单位制中单位，弹簧弹力F的函数关系式为______．
| 弹簧总长度x/cm | 20.00 | 25.00 | 30.00 | 35.00 钩码质量m/g 500 1000 1500 2000 |
参考答案：（1）①由题目的实验数据可以看出测量弹簧的总长度大于20cm，选用的测量工具只能是刻度尺，而游标卡尺和螺旋测微器的测量范围太小，故答案为刻度尺．
②由实验数据可知弹簧每伸长5cm，钩码的重力需要增加5N，根据胡克定律整理得：k=△F△t=100N/m，
设弹簧的原长为l0，根据胡克定律F=k?x
得：F=k（l-l0）
把图表中的任意一组（0.2m，5N）数据代入：F=100（0.2-l0）
解得：l0=0.15m
弹簧弹力F的函数关系式为F=100（x-0.15）
（2）图中背景方格的边长L=2.5厘米，g=10米/秒2，AB竖直方向为2L，BC竖直方向为6L，水平方向均为3L；
设照片的闪光频率为f，即AB、BC间的运动时间T=1f；
由平抛运动规律得：3L=v0T ①
竖直方向根据匀变速直线运动的推论公式△y=aT2
得：yBC-yAB=△y=4L=aT2 ②
由①②解得：T=0.1s，v0=0.75m/s
所以频率为10Hz，初速度为0.75m/s
小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度大小．
vB=yAC2T=8L2T=1.25m/s
（3）由于物体拖动纸带做匀加速直线运动，经过相同的时间间隔位移越来越大，所以实验时纸带的乙端应和重物相连接．
根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=（m-n）aT2可以求出加速度的大小，
x6-x1=5aT2=（3.92-2.04）×10-2，
解得：a=9.4m/s2，
关于本次实验误差较大的主要原因：重锤的质量太小，阻力不能忽略，测量的数据太少，且读数不够准确，故AC正确；
如果先放了纸带，后通电源，会造成纸带利用的长度太短，不会造成较大误差；未按纸带运动方向标注计数点顺序也不会影响加速度的测量，故BD错误．
故答案为：（1）①A②F=100（x-0.15）
（2）①10②0.75③1.25
（3）①乙②9.4③AC
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 
如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力，在此恒力作用下（取g=10m/s2）
A.物体经10s速度减为零
B.物体经2s速度减为零
C.物体速度减为零后将保持静止
D.物体速度减为零后将向右运动
参考答案：BC
本题解析：分析：先分析物体的运动情况和受力情况：物体向右做匀减速运动，水平方向受到向右的恒力F和滑动摩擦力．由公式f=μFN=μG求出滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得求出物体的加速度大小，由运动学公式求出物体减速到0所需的时间．减速到零后，F＜f，物体处于静止状态，不再运动．
解答：A、B物体受到向右恒力和滑动摩擦力，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为f=μFN=μG=3N，根据牛顿第二定律得，
? a=
=
m/s2=5m/s2，方向向右．
物体减速到0所需的时间t=
=
s=2s，故B正确，A错误．
C、D减速到零后，F＜f，物体处于静止状态．故C正确，D错误．
故选BC
点评：本题分析物体的运动情况和受力情况是解题的关键，运用牛顿第二定律和运动学公式研究物体运动时间，根据恒力与最大静摩擦力的关系，判断物体的速度为零后的状态．
本题难度：困难
5、实验题 如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。
(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成＿＿＿＿关系，与＿＿＿＿无关。
| v0(m/s) | 0.741 | 1.034 | 1.318 | 1.584 |
| t(ms) | 292.7 | 293.0 | 292.8 | 292.9 |
| d(cm) | 21.7 | 30.3 | 38.6 | 46.4 |
发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查，实验及测量无误，其原因是＿＿＿＿。
，但二者之差在3－7ms之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是＿＿＿＿。参考答案：正比，t；g 的取值不准确。光电门传感器置于槽口内侧
本题解析：平抛运动水平方向匀速直线运动，位移与速度成正比。与时间无关。当地重力加速度不等于10，小于10.
光电门传感器置于槽口内侧，导致测得的时间还包括槽口运动的时间，初速度越大，槽口运动时间越少，误差越小.
【考点定位】平抛运动的规律；实验探究规律。
本题难度：一般