力學實驗綜合應用

1．某興趣小組的同學看見一本物理書上說“在彈性限度內，勁度系數為k的彈簧，形變量為x時彈性勢能為Ep＝kx2”，為了驗證該結論就嘗試用“研究加速度與合外力、質量關系”的實驗裝置(如圖甲)設計了以下步驟進行實驗．

實驗步驟：

A．水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細繩與小車左端相連，小車的右端連接打點計時器的紙帶；

B．將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量x；

C．打開打點計時器的電源開關后,拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運動到左端；

D．選擇紙帶上某處的A點測出其速度v；

E．取不同的x重復以上步驟多次，記錄數據并利用功能關系分析結論．

實驗中已知小車的質量為m，彈簧的勁度系數為k，則：

(1)長木板右端墊一小物塊，其作用是__________________________________________________；

(2)如圖乙中紙帶上A點位置應在________(填s1、s2、s3)的段中取；

(3)若Ep＝kx2成立，則實驗中測量出物理量x與m、k、v關系式是x＝________．

【答案】(1)平衡摩擦力(2)s2(3)v

2．圖(a)為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數的實驗裝置示意圖．實驗步驟如下：

①用天平測量物塊和遮光片的總質量M、重物的質量m；用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測

量兩光電門之間的距離s；

②調整輕滑輪，使細線水平；

③讓物塊從光電門A的左側由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a；

④多次重復步驟③，求a的平均值；

⑤根據上述實驗數據求出動摩擦因數μ.回答下列問題：

(1)測量d時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為1

mm)的示數如圖(b)所示，其讀數為________cm.(2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________.(3)動摩擦因數μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ＝_____.(4)如果細線沒有調整到水平，由此引起的誤差屬于________(填“偶然誤差”或“系統誤差”)．

【答案】(1)0.960(2)

(3)(4)系統誤差

3．利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動．

(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度b，結果如圖乙所示，由此讀出b＝________mm.(2)滑塊通過B點的瞬時速度可表示為________．

(3)某次實驗測得傾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統動能增加量可表示為ΔEk＝________，系統的重力勢能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內，若ΔEk＝ΔEp則可認為系統的機械能守恒．

(4)在上次實驗中，某同學改變A、B間的距離，作出的v2－d圖像如圖丙所示，并測得M＝m，則重力加速度g＝________

m/s2.【答案】(1)3.85

mm(2)

(3)、(m－)gd(4)9.6

4．某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置：水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實驗時，保持軌道和細線水平，通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動實現平衡摩擦力．

(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？(回答“是”或“否”)

(2)實驗需要用游標卡尺測量擋光板的寬度l，如圖2所示，則l＝________mm；

(3)實驗獲得以下測量數據：小車(含傳感器和擋光板)的總質量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離x，某次實驗過程：力傳感器的讀數F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2.小車通過光電門2后砝碼盤才落地，重力加速度為g.該實驗對小車需驗證的表達式是_______________________________

(用實驗中測出的物理量表示)．

【答案】(1)否(2)5.50

(3)Fx－m0gx＝M[()2－()2]

5．某興趣小組的同學看見一本物理書上說“在彈性限度內，勁度系數為k的彈簧，形變量為x時彈性勢能為Ep＝kx2”，為了驗證該結論就嘗試用“研究加速度與合外力、質量關系”的實驗裝置(如圖甲)設計了以

下步驟進行實驗．學&科網[來源:學科網]

實驗步驟：

A．水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細繩與小車左端相連，小車的右端連接打點計時器的紙帶；

B．將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量x；

C．打開打點計時器的電源開關后,拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運動到左端；

D．選擇紙帶上某處的A點測出其速度v；

E．取不同的x重復以上步驟多次，記錄數據并利用功能關系分析結論．

實驗中已知小車的質量為m，彈簧的勁度系數為k，則：

(1)長木板右端墊一小物塊，其作用是_______________________________

_________________________________________；

(2)如圖乙中紙帶上A點位置應在________(填s1、s2、s3)的段中取；

(3)若Ep＝kx2成立，則實驗中測量出物理量x與m、k、v關系式是x＝________．

【答案】(1)平衡摩擦力(2)s2(3)v

6.某探究學習小組用如圖所示的方案測滑塊與木板間的動摩擦因數.在實驗桌上固定一斜面，在斜面上距斜面底端擋板一定距離處放置一小滑塊，系住小滑塊的輕質細線跨過光滑的定滑輪后系住一小球，整個系統處于靜止狀態.剪斷細線后，小滑塊沿斜面向下運動與擋板相碰，小球自由下落與地面相碰，先后聽到兩次碰撞的聲音.反復調節擋板的位置，直到只聽到一次碰撞的聲音.測得此情況下小滑塊距擋板的距離x＝0.5

m，距桌面距離h＝0.3

m，小球下落的高度H＝1.25

m，取g＝10

m/s2.不考慮空氣的阻力，則：[來源:Zxxk.Com]

（1）小滑塊與擋板碰前的速度大小為　　　　m/s.（2）滑塊與木板間動摩擦因數的表達式為（用所給物理量的符號表

示），代入數據得μ＝

Ｗ.[來源:學,科,網]

【答案】（1）2（2）μ＝　0.25

7.“動能定理”和“機械能守恒定律”是

物理學中很重要的兩個力學方面的物理規律.某同學設計了如圖所示的實驗裝置.一個電磁鐵吸住一個小鋼球,當將電磁鐵斷電后,小鋼球將由靜止開始向下加速運動.小鋼球經過光電門時，計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t，用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降至光電門時的高度h.（1）該同學為了驗證“動能定理”,用游標卡尺測量了小鋼球的直徑，結果

如下圖所示，他記錄的小鋼球的直徑d＝　　　　cm.（2）該同學在驗證“動能定理”的過程中,忽略了空氣阻力的影響，除了上

述的數據之外是否需要測量小鋼球的質量（填“需要”或“不需要”）.（3）如果用這套裝置驗證機械能守恒定律,下面的做法能提高實驗精度的是

Ｗ.A.在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑

B.在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑

C.在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質量

D.在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質量

【答案】（1）1.320（2）不需要（3）AC

8.某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律.（1）某同學用20分度的游標卡尺測量一小球的直徑，示數如圖甲所示，則小球的直徑d＝　　　cm.（2）如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為ΔtA、ΔtB.用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，用游標卡尺測得小球直徑為d，當地的重力加速度為g，在誤差范圍內，若公式　　　　　　　　成立，就可以驗證機械能守恒（用題中

給出的物理量符號表示）.【答案】（1）1.020（2）（）2－（）2＝2gh

9.如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置.他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放.（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示，則d＝　　　　mm.（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放,由數字計時器讀出遮光條通過光

電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是__________

______________________________________________________________；

（3）下列不必要的一項實驗要求是　　　　Ｗ.（請填寫選項前對應的字母）

A.應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

B.應使A位置與光電門間的距離適當大些

C.應將氣墊導軌調節水平

D.應使細線與氣墊導軌平行

（4）改變鉤碼質量,測出對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時

間t,通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應

作出　　　　圖象.（選填“t2F”、“F”或“F”）.【答案】（1）2.25（2）遮光條到光電門的距離L（3）A（4）F

10．在“探究加速度與質量的關系”的實驗中

(1)備有器材：A.長木板；B.電磁打點計時器、低壓交流電源、紙帶；C.細繩、小車、砝碼;D.裝有細砂的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺．還缺少的一件器材是______________．

(2)實驗得到如圖(a)所示的一條紙帶,相鄰兩計數點的時間間隔為T；B、C間距s2和D、E間距s4已量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為

__________．

(3)同學甲根據實驗數據畫出如圖(b)所示a圖線，從圖線可得砂和砂桶的總質量為______kg；(g取10

m/s2)

(4)同學乙根據實驗數據畫出了圖(c)，從圖線可知乙同學操作過程中可能_____________．

【答案】(1)天平(2)a＝(3)0.02(0.018～0.022均正確)

(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

11．某同學利用光電門傳感器設計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器．實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1，通過B的擋光時間為t2，重力加速度為g.為了證

明小物體通過A、B時的機械能相等，還需要進行一些實驗測量和列式證明．

(1)下列必要的實驗測量步驟是________．

A．用天平測出運動小物體的質量m

B．測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h

C．測出小物體釋放時離桌面的高度H

D．用秒表測出運動小物體由傳感器A到傳感器B所用時間Δt

(2)若該同學用d和t1、t2的比值分別來反映小物體經過A、B光電門時的速度,并設想如果能滿足_______關系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的．

【答案】(1)B(2)－＝2gh

12．如圖甲是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數點，加速度大小用a表示．

(1)OD間的距離為________cm.(2)圖乙是根據實驗數據繪出的x-t2圖線(x為各計數點至同一起點的距離)，斜率表示_____________，加速度大小為________m/s2(保留三位有效數字)．

【答案】(1)1.20(2)加速度的一半(或)0.933

13．某同學設計了以下的實驗來驗證機械能守恒定律:在豎直放置的光滑的塑料米尺上套一個磁性滑塊m，滑塊可沿米尺自由下落．在米尺上還安裝了一個連接了內阻很大數字電壓表的多匝線框A，線框平面在水平面內，滑塊可穿過線框，如圖所示．把滑塊從米尺的0刻度線處釋放，記下線框所在的刻度h和滑塊穿過線框時的電壓U.改變h，調整線框的位置，多做幾次實驗，記錄各次的h，U.(1)如果采用圖象法對得出的數據進行分析論證，用圖線________(選填“Uh”或“U2h”)更容易得出結論．

(2)影響本實驗精確程度的因素主要是____________________________(列舉一點即可)．

【答案】(1)U2h(2)空氣阻力(或電磁感應損失機械能)

14．在“探究加速度與質量的關系”的實驗中

(1)備有器材：A.長木板；B.電磁打點計時器、低壓交流電源、紙帶；C.細繩、小車、砝碼;D.裝有細砂的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺．還缺少的一件器材是______________．

(2)實驗得到如圖(a)所示的一條紙帶,相鄰兩計數點的時間間隔為T；B、C間

距s2和D、E間距s4已量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為__________．

(3)同學甲根據實驗數據畫出如圖(b)所示a圖線，從圖線可得砂和砂桶的總質量為______kg；(g取10

m/s2)

(4)同學乙根據實驗數據畫出了圖(c)，從圖線可知乙同學操作過程中可能

_____________________．

【答案】(1)天平(2)a＝(3)0.02(0.018～0.022均正確)(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

15.某研究小組設計了一種“用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案.如圖所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切)，B是質量為m的滑塊(可視為質點).第一次實驗，如圖(a)所示，將滑槽末端與桌面右端M對齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點，測出滑槽最高點距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1；

第二次實驗，如圖(b)所示，將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點，測出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2.(1)在第二次實驗中，滑塊到M點的速度大小為________.(用實驗中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g).(2)通過上述測量和進一步的計算，可求出滑塊與桌面間的動摩擦因數μ，下列能引起實驗誤差的是________.(選填序號)

A.h的測量

B.H的測量

C.L的測量

D.x2的測量

(3)若實驗中測得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝10cm、x2＝20cm，則滑塊與桌面間的動摩擦因數μ＝________.(結果保留1位有效數字)

【答案】(1)x2(2)BCD(3)0.5

16.用如圖所示裝置做“驗證動能定理”的實驗.實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼尚未到達地面.[來源:學_科_網]

(1)為了保證細繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是________(選填選項前的字母).A.在未掛鉤碼時，將木板的右端墊高以平衡摩擦力

B.在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力

C.調節木板左端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行

D.所加鉤碼的質量盡量大一些

(2)如圖是某次實驗中打出紙帶的一部分.O、A、B、C為4個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有4個打出的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz.通過測量，可知打點計時器打B點時小車的速度大小為______m/s.(3)甲同學經過認真、規范地操作，得到一條點跡清晰的紙帶.他把小車開始運動時打下的點記為O，再依次在紙帶上取等時間間隔的1、2、3、4、5、6等多個計數點，可獲得各計數點到O的距離s及打下各計數點時小車的瞬時速度v.如圖是根據這些實驗數據繪出的v2－s圖象.已知此次實驗中鉤碼的總質量為0.015kg，小車中砝碼的總質量為0.100kg，取重力加速度g＝9.8m/s2，則由圖象可知小車的質量為________kg(結果保留兩位有效數字).(4)在鉤碼總質量遠小于小車質量的情況下，乙同學認為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大小.但經多次實驗他發現拉力做的功總是要比小車動能變化量小一些，造成這一情況的原因可能是__________(選填選項前的字母).A.滑輪的軸處有摩擦

B.小車釋放時離打點計時器太近

C.長木板的右端墊起的高度過高

D.鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力

【答案】(1)AC(2)0.36(3)0.18(4)C

17.在探究“彈力和彈簧伸長的關系”時，小張同學用如圖甲所示的實驗裝置進行實驗．將該彈簧豎直懸掛，在自由端掛上鉤碼，通過改變鉤碼的個數，記錄鉤碼的質量m和彈簧上指針在刻度尺上的讀數x.(1)小張同學根據實驗數據在坐標紙上用描點法畫出x－m圖象如圖乙所示，由圖象可求得該彈簧的勁度系數k＝________

N/m(當地的重力加速度g＝9.8

m/s2，結果保留三位有效數字)．

(2)在本次實驗中，考慮到彈簧自身有重量，測得彈簧勁度系數k的值與真實值相比較________(填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”)．

【答案】(1)73.5(73.0～74.0均可)

(2)沒有影響

18．如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H遠大于d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g.則：

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d＝________

mm.(2)多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．

(3)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________(選填“增加”、“減小”或“不變”)．

【答案】(1)7.25(2)＝H0(或2gH0t＝d2)

(3)增加

19．某物理興趣小組利用DIS(由加速度傳感器、數據采集器、計算機組成)驗證牛頓第二定律實驗裝置如圖甲所示．

(1)在該實驗中應該采用的研究方法是________，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力F，用DIS測小車的加速度a.(2)保持鉤碼質量一定，改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，在某次實驗中根據測得的多組數據可作出a與F的關系圖線，如圖乙所示；

①分析圖乙中圖線的OA段(直線)可得出的實驗結論是________________________________________________________________________．

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________(選正確答案標號)．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

③若繩子拉力不斷增大，AB曲線不斷延伸，那么小車的加速度趨向________；若所掛鉤碼不斷增加，那么繩子的拉力趨向________．

(3)圖丙為研究在外力一定，小車的加速度與其質量的關系時所得的圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質量，設圖丙中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，已知牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為________，小車(含加速度傳感器)的質量為________．

【答案】(1)控制變量法

(2)①當質量一定時，加速度與外力成正比　②C　③重力加速度　小車和加速度傳感器的總重力

(3)

20．用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線伸直并與豎直方向夾角為β，釋放后A球擺到最低點時恰與B球對心碰撞，碰撞后，A球把原來靜止于豎直方向的輕質指示針OC推到與豎直方向夾角為α處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙，保持α角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點，進而測得B球的水平位移x，當地的重力加速度為g.(1)A、B兩個鋼球的碰撞近似看成彈性碰撞，則A球質量________(填“大于”“小于”或“等于”)B球質量．為了對白紙上打下的多個B球的落地點進行數據處理，進而確定落點的平均位置，需要用到的器材是________．

(2)用題中所給的字母表示，碰撞前A球的動量pA＝________，碰撞后A球的動量p′A＝________，碰撞后B球的動量pB＝________.【答案】(1)大于　圓規

(2)mA　mA　mBs

21.在探究“彈力和彈簧伸長的關系”時，小張同學用如圖甲所示的實驗裝置進行實驗．將該彈簧豎直懸掛，在自由端掛上鉤碼，通過改變鉤碼的個數，記錄鉤碼的質量m和彈簧上指針在刻度尺上的讀數x.(1)小張同學根據實驗數據在坐標紙上用描點法畫出x－m圖象如圖乙所示，由圖象可求得該彈簧的勁度系數k＝________

N/m(當地的重力加速度g＝9.8

m/s2，結果保留三位有效數字)．

(2)在本次實驗中，考慮到彈簧自身有重量，測得彈簧勁度系數k的值與真實值相比較________(填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”)．

【答案】(1)73.5(73.0～74.0均可)

(2)沒有影響

22．如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H遠大于d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g.則：

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d＝________

mm.(2)多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．

(3)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________(選填“增加”、“減小”或“不變”)．

【答案】(1)7.25(2)＝H0(或2gH0t＝d2)

(3)增加

23．某物理興趣小組利用DIS(由加速度傳感器、數據采集器、計算機組成)驗證牛頓第二定律實驗裝置如圖甲所示．

(1)在該實驗中應該采用的研究方法是________，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力F，用DIS測小車的加速度a.(2)保持鉤碼質量一定，改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量，在某次實驗中根據測得的多組數據可作出a與F的關系圖線，如圖乙所示；

①分析圖乙中圖線的OA段(直線)可得出的實驗結論是_______________________________________．

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________(選正確答案標號)．

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

③若繩子拉力不斷增大，AB曲線不斷延伸，那么小車的加速度趨向________；若所掛鉤碼不斷增加，那么繩子的拉力趨向________．

(3)圖丙為研究在外力一定，小車的加速度與其質量的關系時所得的圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質量，設圖丙中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，已知牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為________，小車(含加速度傳感器)的質量為________．

【答案】(1)控制變量法

(2)①當質量一定時，加速度與外力成正比　②C　③重力加速度　小車和加速度傳感器的總重力

(3)

24．用如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線伸直并與豎直方向夾角為β，釋放后A球擺到最低點時恰與B球對心碰撞，碰撞后，A球把原來靜止于豎直方向的輕質指示針OC推到與豎直方向夾角為α處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙，保持α角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點，進而測得B球的水平位移x，當地的重力加速度為g.(1)A、B兩個鋼球的碰撞近似看成彈性碰撞，則A球質量________(填“大于”“小于”或“等于”)B球質量．為了對白紙上打下的多個B球的落地點進行數據處理，進而確定落點的平均位置，需要用到的器材是________．

(2)用題中所給的字母表示，碰撞前A球的動量pA＝________，碰撞后A球的動量p′A＝________，碰撞后B球的動量pB＝________.【答案】(1)大于　圓規

(2)mA　mA　mBs

25．某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續做勻速運動．他設計的裝置如圖甲所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50

Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力．

(1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數點的間距(已標在圖上)．A為運動的起點，則應選________段來計算A碰撞前的速度，應選________段來計算A和B碰撞后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．

(2)已測得小車A的質量m1＝0.4

kg，小車B的質量m2＝0.2

kg，則碰撞前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰撞后兩小車的總動量為________kg·m/s.(3)實驗得到的結論是___________________________________________________．

【答案】(1)BC　DE(2)0.420　0.417(3)在實驗誤差允許的范圍內，系統的動量守恒

26．某同學利用如圖1所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則．在豎直木板上鋪有白紙，如果鉤碼的個數N1＝3，N2＝4，N3＝5一定，光滑的滑輪A固定，光滑的滑輪B與A等高且可沿水平方向移動，移動到某一位置平衡后，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的質量相等，回答下列問題：

(1)實驗中OA、OB與水平方向的夾角α、β的值是______．

A．α＝30°，β＝60°　　　　　　B．α＝60°，β＝60°

C．α＝37°，β＝53°

D．α＝45°，β＝45°

(2)在作圖時，你認為圖2中________是正確的．(填“A”或“B”)

(3)如圖3甲中O為輕繩的結點，圖乙中光滑的輕質小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置處于靜止狀態，現將圖甲中右側滑輪的端點B沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的端點B沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的繩長不變，則關于θ角和OB繩的張力F的變化情況，下列說法正確的是________．

A．甲、乙圖中的θ角均增大，F均不變

B．甲、乙圖中的θ角均不變，F均不變

C．甲圖中θ角增大，乙圖中θ角不變，張力F均不變

D．甲圖中θ角減小、F不變，乙圖中θ角增大，F減小

【答案】(1)C(2)A(3)B

27．如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上B處安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

甲

乙

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________mm.(2)下列實驗要求不必要的是________(填選項前字母)．

A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

B．應使A位置與光電門間的距離適當大些

C．應將氣墊導軌調節水平

D．應使細線與氣墊導軌平行

(3)改變鉤碼的質量，測出對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數據時應作出________________圖象，若增大滑塊的質量，則該圖象的斜率將________(填“增大”“減小”或“不變”)，若增大滑塊釋放處到光電門的距離，則該圖象的斜率將________(填“增大”“減小”或“不變”)．

【答案】(1)2.25(2)A(3)－F　減小　增大