專題十 實驗-2022年高一物理上學(xué)期寒假重難點復(fù)習(xí)（原卷版）

專題十實驗【知識要點】實驗一研究勻變速直線運動一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)①不需要平衡摩擦力。②不需要滿足懸掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。(1)平行：細(xì)繩、紙帶與長木板平行(2)靠近：小車釋放前，應(yīng)靠近打點計時器的位置(3)先后：實驗時先接通電源，后釋放小車；實驗后先斷開電源，后取下紙帶(4)防撞：小車到達(dá)滑輪前讓其停止運動，防止與滑輪相撞或掉下桌面摔壞(5)適當(dāng)：懸掛鉤碼要適當(dāng)，避免紙帶打出的點太少或過于密集二、數(shù)據(jù)處理與分析1.由紙帶判斷物體做勻變速運動的方法如圖1所示，0、1、2、…為時間間隔相等的各計數(shù)點，x1、x2、x3、…為相鄰兩計數(shù)點間的距離，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝C(常量)，則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動。圖12.由紙帶求物體運動速度的方法：根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，即vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)用“逐差法”求加速度即根據(jù)x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔)求出a1＝eq\f(x4－x1,3T2)、a2＝eq\f(x5－x2,3T2)、a3＝eq\f(x6－x3,3T2)，再算出平均值即a＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1－x2－x3,9T2)。(2)用圖像法求加速度即先根據(jù)vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)求出所選的各計數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度，后作出v－t圖像，圖線的斜率即物體運動的加速度。認(rèn)識“兩種儀器”(1)作用：計時儀器，接頻率為50Hz交變電流，每隔0.02s打一次點(2)eq\a\vs4\al(工作,條件)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電磁打點計時器：4～6V交流電源,電火花計時器：220V交流電源))區(qū)別“兩種點”(1)計時點和計數(shù)點計時點是打點計時器打在紙帶上的實際點，兩相鄰點間的時間間隔為0.02s；計數(shù)點是人們根據(jù)需要選擇一定數(shù)目的點，兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔由選擇點的規(guī)則而定。(2)紙帶上相鄰兩點的時間間隔均相同，速度越大，紙帶上的計時點越稀疏。實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系一、基本原理與操作理裝置圖操作要領(lǐng)平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等(1)安裝：按照原理裝置圖安裝實驗儀器(2)操作：彈簧豎直懸掛，待鉤碼靜止時測出彈簧長度(3)作圖：坐標(biāo)軸標(biāo)度要適中，單位要標(biāo)注，連線時要使各數(shù)據(jù)點均勻分布在圖線的兩側(cè)，明顯偏離圖線的點要舍去二、數(shù)據(jù)處理1.圖像法：根據(jù)測量數(shù)據(jù)，在建好直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)紙上描點。以彈簧的彈力F為縱軸，彈簧的伸長量x為橫軸，根據(jù)描點的情況，作出一條經(jīng)過原點的直線。2.列表法：將實驗數(shù)據(jù)填入表中，研究測量的數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，彈力與彈簧伸長量的比值不變。3.函數(shù)法：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，找出彈力與彈簧伸長量的函數(shù)關(guān)系。注意事項(1)不要超過彈性限度實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超出彈簧的彈性限度。(2)盡量多測幾組數(shù)據(jù)要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。(3)觀察所描點的走向不要畫折線。(4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。誤差分析1.彈簧自重可造成系統(tǒng)誤差。2.鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來誤差。3.畫圖時描點及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差。實驗三驗證力的平行四邊形定則一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果(1)等效：同一次實驗中兩次把橡皮條拉長后的結(jié)點O位置必須保持不變(2)拉力：沿彈簧測力計軸線方向拉(與板面平行)，橡皮條、彈簧測力計和細(xì)繩套與紙面平行；兩分力F1、F2的夾角不要太大或太小(3)記錄：記下每次各力的大小和方向，標(biāo)記方向的兩點盡量遠(yuǎn)些(4)作圖：選定比例要相同，嚴(yán)格按力的圖示要求作平行四邊形求合力二、數(shù)據(jù)處理與分析1.畫出F1、F2的圖示，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。2.畫出拉力F′的圖示。3.比較F與F′是否完全重合(或幾乎完全重合)，從而驗證平行四邊形定則。注意事項(1)操作不忘“三”“二”“一”①用兩個彈簧測力計拉橡皮條時的“三記錄”(記錄兩彈簧測力計示數(shù)、兩細(xì)繩方向和結(jié)點O的位置)。②用一個彈簧測力計拉橡皮條時的“二記錄”(記錄彈簧測力計示數(shù)和細(xì)繩方向)。③“一注意”(同一次實驗中結(jié)點O的位置必須在同一位置)。(2)繩夾角、拉力適中。(3)細(xì)繩適當(dāng)長些，標(biāo)記方向的兩點盡量遠(yuǎn)些，力的圖示稍大一些。誤差來源(1)彈簧測力計本身的誤差。(2)讀數(shù)誤差、作圖誤差等。實驗四驗證牛頓運動定律一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)探究方法——控制變量法(1)平衡：必須平衡摩擦力(改變小車或重物質(zhì)量，無需重新平衡摩擦力)(2)質(zhì)量：重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量(若使用力傳感器，或以小車與重物的系統(tǒng)為研究對象無需滿足此要求)(3)要測量的物理量①小車與其上砝碼的總質(zhì)量(天平)②小車受到的拉力(約等于重物的重力)③小車的加速度(根據(jù)紙帶用逐差法或根據(jù)光電門數(shù)據(jù)計算加速度)(4)其他：細(xì)繩與長木板平行；小車從靠近打點計時器的位置釋放，在到達(dá)定滑輪前按住小車，實驗時先接通電源，后釋放小車二、數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)論(1)利用Δx＝aT2及逐差法求a。(2)以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些點在一條過原點的直線上，如圖1甲所示，說明a與F成正比。圖1(3)以a為縱坐標(biāo)，eq\f(1,M)為橫坐標(biāo)，描點、連線，如果該線為過原點的直線，如圖乙所示，就能判定a與M成反比。注意事項(1)平衡摩擦力的方法：在長木板無滑輪的一端墊上小木塊，使其適當(dāng)傾斜，利用小車重力沿斜面方向的分力與摩擦力平衡。(2)判斷小車是否做勻速直線運動，一般可目測，必要時可通過打點紙帶，看上面各點間的距離是否均勻。(3)平衡摩擦力時要注意以下幾點①平衡摩擦力時不能在輕繩的另一端掛托盤②平衡摩擦力必須讓小車連上紙帶，且讓打點計時器處于工作狀態(tài)③平衡摩擦力時可借助紙帶上點跡是否均勻來判斷誤差分析(1)質(zhì)量的測量、紙帶上計數(shù)點間距離的測量、拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差。(2)實驗原理不完善引起誤差。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使小車所受的阻力被平衡，當(dāng)小車做加速運動時，可以得到a＝eq\f(m,M＋m)g，F(xiàn)T＝eq\f(M,M＋m)mg＝eq\f(mg,1＋\f(m,M))，只有當(dāng)Mm時，才可近似認(rèn)為小車所受的拉力FT等于mg，所以本實驗存在系統(tǒng)誤差。(3)平衡摩擦力不準(zhǔn)確會造成誤差?！镜湫屠}】一、實驗題1．某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋_操作后獲得圖乙所示的一條紙帶。他用天平測得小車的質(zhì)量為，鉤碼質(zhì)量為，毫米刻度尺測得紙帶上自O(shè)點到連續(xù)點1、2、3、4、5、6的距離分別為：，，，，，。已知實驗所用交流電頻率為。

（1）打點2時小車的速度大小為______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）小車運動過程中的平均加速度大小為______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）以各點速度v的二次方為縱坐標(biāo)，以各點到0點的距離d為橫坐標(biāo)，作圖像，所得圖線為一條斜率為k的傾斜直線，不考慮小車與桌面間的摩擦，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。（用、、k表示）2．某實驗小組利用圖（a）所示的實驗裝置探究空氣阻力與速度的關(guān)系，實驗過程如下：（1）首先將未安裝薄板的小車置于帶有定滑輪的木板上，然后將紙帶穿過打點計時器與小車相連。（2）用墊塊將木板一端墊高，調(diào)整墊塊位置，平衡小車所受摩擦力及其他阻力。若某次調(diào)整過程中打出的紙帶如圖（b）所示（紙帶上的點由左至右依次打出），則墊塊應(yīng)該___________（填“往左移”“往右移”或“固定不動”）。（3）在細(xì)繩一端掛上鉤碼，另一端通過定滑輪系在小車前端。（4）把小車靠近打點計時器，接通電源，將小車由靜止釋放。小車拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖（c）所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰計數(shù)點之間還有4個打出的點未畫出。打出F點時小車的速度大小為___________（結(jié)果保留2位小數(shù)）。（5）保持小車和鉤碼的質(zhì)量不變，在小車上安裝一薄板。實驗近似得到的某時刻起小車v-t圖像如圖（d）所示，由圖像可知小車加速度大小___________（填“逐漸變大”“逐漸變小”或“保持不變”）。據(jù)此可以得到的實驗結(jié)論是___________。3．在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來測細(xì)線中的拉力。

（1）實驗時，下列操作或說法正確的是______。A．需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運動的加速度大小是______。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）由實驗得到小車的加速度與力傳感器示數(shù)的關(guān)系如圖丙所示。則小車與軌道的滑動摩擦力______。4．如圖甲所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。拍高長木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)和小車在兩光電門之間的運動時間，改變木板傾角，測得了多組數(shù)據(jù)，得到的的圖線如圖乙所示。不計空氣阻力及一切摩擦。實驗中測得兩光電門的距離，砂和砂桶的總質(zhì)量，重力加速度取，則圖線的斜率為______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得的圖線斜率將______（填“變大”、“變小”或“不變”）。5．某實驗小組用如圖裝置測量物體下落時的重力加速度值g。

（1）從實驗裝置看，該實驗小組所用電源為_________；（2）選擇一條符合實驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖：甲、乙兩位同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔）：甲同學(xué)：由，，取平均值乙同學(xué)：由，，取平均值你認(rèn)為選擇哪位同學(xué)的________（甲或乙）方法更合理。（3）如果求出的加速度值為g與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距，說明實驗過程存在較大的阻力，若還要利用該裝置測出阻力的大小，則還要測量的物理量是_________（需寫物理量的符號），試用這些物理量符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝_________。6．如圖是測量滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的裝置，將木板水平固定在桌面上，利用一根壓縮的短彈簧來彈開滑塊．請完成下列實驗操作與分析：（1）先接通打點計時器的電源，再釋放滑塊，滑塊被彈開后繼續(xù)拖動紙帶運動一段距離后停下（2）某次實驗打出的紙帶后面的一段如圖，其中B點為滑塊停下時在紙帶上記錄到的點．打點計時器打點周期為T，其他數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出，則滑塊通過A點的速度v＝________(用T、x1、x2表示)；再用________測出A、B之間的距離L（3）已知重力加速度為g，則滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ＝_____(用g、L、T、x1、x2表示)．由于紙帶與計時器存在阻力，測出的動摩擦因數(shù)μ與真實值相比_____(選填“一樣大”“偏大”或“偏小”)7．（10分）如圖（a），光電門傳感器固定在傾斜斜面下端附近，擋光片安裝在滑塊上。使用不同寬度的擋光片，擋光片前端在滑塊上的位置相同。將滑塊在斜面上同一位置由靜止釋放，測得若干組數(shù)據(jù)，如下表所示。序號擋光片寬度Δx/m擋光時間Δt/s速度v/(m·s-1)10.3000.5100.5920.2000.3630.5530.1000.1960.5140.0600.1220.4950.0200.0430.4660.0100.0220.4670.0060.0130.46（1）由表中數(shù)據(jù)可得，使用較窄的擋光片可使______更接近擋光片前端經(jīng)過光電門時的瞬時速度，擋光片前端經(jīng)過光電門時的瞬時速度為______m/s；（2）適當(dāng)選取表中的幾組數(shù)據(jù)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上畫出相關(guān)圖線。______根據(jù)畫出的圖線，可估算滑塊沿斜面下滑的加速度為______m/s2。（保留小數(shù)點后二位）8．某物理興趣小組設(shè)計用如圖甲所示的實驗裝置測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，在水平地面上固定障礙物，長木板一端緊靠障礙物與地面組成角，另一端靠標(biāo)準(zhǔn)磚支撐構(gòu)成斜面。已知標(biāo)準(zhǔn)磚的厚度為d，標(biāo)準(zhǔn)磚左側(cè)與障礙物的距離為，在木板上固定打點計時器。（1）實驗過程中逐步增加墊高長木板的標(biāo)準(zhǔn)磚數(shù)量，墊第1塊磚時物塊靜止在長木板上，加墊到第6塊磚后物塊依然靜止在長木板上，墊第7塊磚后物塊開始加速下滑，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，根據(jù)上述實驗過程實驗小組成員初步判斷物塊和木板間的動摩擦因數(shù)______________________。實驗小組繼續(xù)在第6塊磚上增墊小薄木板，當(dāng)薄木板總厚度為時木塊恰好開始下滑，則動摩擦因數(shù)___________。（均保留2位有效數(shù)字）（2）當(dāng)實驗小組墊第11塊磚時，啟動打點計時器，釋放物塊，物塊拖著紙帶運動。打點計時器打出的紙帶如圖乙所示（圖中相鄰兩點間有4個計數(shù)點未畫出）。所用交流電源頻率為。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，在打點計時器打出B點時，物塊的速度大小為___________，物塊的加速度大小為___________。（均保留2位有效數(shù)字）（3）實驗小組記錄墊n塊磚時對應(yīng)的加速度為，動摩擦因數(shù)用表示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________。9．某同學(xué)做“測勻變速直線運動的加速度”的實驗裝置如圖1所示，一小車放在水平長木板上，左側(cè)栓有一細(xì)軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側(cè)與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運動。如圖2給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間還有4個點沒畫出，電火花計時器所用的交流電頻率為。（1）該同學(xué)進(jìn)行了以下實驗操作步驟，其中錯誤的步驟是____________。A．將打點計時器固定在長木板有滑輪一端，并接好電路B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶，再接通電源（2）根據(jù)紙帶可以計算各點的瞬時速度，現(xiàn)計算第2點的瞬時速度：________（取三位有效數(shù)字）（3）求出小車的加速度為_____（結(jié)果取三位有效數(shù)字）（4）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是，而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比____________（填“偏大”“偏小”或“不變"）。10．在利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點（A點為第一個點），相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。（所有計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)在這一實驗中，操作實驗步驟如下∶A．拉住紙帶，將小車靠近打點計時器，先接通電源，再放開紙帶；B．將打點計時器固定在平板上，并接好電路；C．把一條繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼；D．先斷開電源然后取下紙帶E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔。將以上步驟按合理的順序填寫在下面橫線上______________。(2)計算各點瞬時速度，則vD=__________m/s，vE=__________m/s；(3)小車的加速度a=__________m/s2。11．某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物體在水平桌面上的運動規(guī)律，物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離后停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示，打點計時器電源的頻率為。（不計空氣阻力，）

（1）所用實驗器材除電磁打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端帶有滑輪的長木板、繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有___________（填選項代號）A．電壓合適的交流電源B．電壓合適的直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平（2）計數(shù)點4對應(yīng)的速度大小___________（保留兩位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為___________（保留三位有效數(shù)字）。（4）重物落地瞬間，物塊的速度為___________（保留三位有效數(shù)字）。12．某同學(xué)用打點計時器測量做勻變速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：sA=16.6mm、sB=126.5mm、sD=624.5mm。

根據(jù)以上信息回答：①電火花打點計時器的工作電壓是：___________流___________V；②相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔T為___________s；③打C點時物體的速度大小為___________m/s；（取2位有效數(shù)字）④設(shè)AB之間的距離為XAB，CD之間的距離為XCD，相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T，則物體加速度a的表達(dá)式為___________（用XAB、XCD和T表示），由題目數(shù)據(jù)可得加速度大小為___________m/s2；（取2位有效數(shù)字）⑤根據(jù)勻變速直線運動的特點可以推測C點到零點的距離是（______）A．263.5mmB．329.1mmC．412.5mmD．502.4mm13．某興趣小組通過實驗驗證“力的平行四邊形定則”。O點為橡皮條被拉伸后伸長到的位置，兩個彈簧測力計拉橡皮條時，拉力F1和F2的方向分別為P1和P2點，一個彈簧測力計拉橡皮條時，拉力F3的方向過P3點，實驗測得F1＝3.18N、F2＝2.90N。

（1）本實驗采用的科學(xué)方法是__A．等效替代法B．理想實驗法C．控制變量法D．建立物理模型法（2）為了減小實驗誤差，實驗時應(yīng)__A．兩個彈簧測力計的示數(shù)必須相等B．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C．拉橡皮條的細(xì)繩要短些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要近些D．拉力F1和F2的夾角越大越好（3）請用刻度尺上1cm的長度作為1N的標(biāo)度，在圖中作出兩個分力F1和F2的合力F（保留作圖痕跡）________，并求其大小為________N。（4）實驗中F1與F2的夾角為θ（θ>90°），保持F1的方向不變，增大θ角，為保證O點不變，F(xiàn)2應(yīng)該________（填“變大”“變小”或“不變”）。14．某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。一豎直木板上固定白紙，白紙上附有角度刻度線。彈簧測力計a和b連接細(xì)線系于O點，其下端用細(xì)線掛一重物Q，使結(jié)點O靜止在角度刻度線的圓心位置。分別讀出彈簧測力計a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。

（1）圖中彈簧測力計a的示數(shù)為______N。（2）關(guān)于實驗下列說法正確的是______。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．應(yīng)測量重物Q所受的重力B．彈簧測力計a、b通過細(xì)線對O點作用力的合力就是重物Q的重力C．連接彈簧測力計a、b以及重物Q的細(xì)線不必等長，但三根細(xì)線應(yīng)與木板平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使Ｏ點靜止在同一位置（3）彈簧測力計a、b均繞O點順時針緩慢轉(zhuǎn)動，且保持兩彈簧測力計間的夾角不變，直到彈簧測力計a方向水平為止，此過程中彈簧測力計a的示數(shù)會______、彈簧測力計b的示數(shù)會______。（填“變大”、“不變”、“變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大”）15．在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一個彈簧測力計。（1）為完成實驗，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：彈力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸長量0.741.802.804.204.605.586.42請用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)______N/m（結(jié)果保留整數(shù)）。

（2）某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖2所示，其讀數(shù)為______N。

（3）此實驗主要步驟如下，其中有一個步驟有重要遺漏，該步驟序號是______。A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套C．用彈簧測力計和彈簧分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O，記下O點的位置，讀出彈簧測力計的示數(shù)并測算出彈簧的拉力D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出和的圖示，以和為鄰邊作平行四邊形，求出合力FE.只用彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，結(jié)點到達(dá)位置O，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力的圖示F.比較力和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論16．實驗室有不同規(guī)格的彈簧，某實驗小組進(jìn)行如下實驗：一、實驗小組利用彈簧測定木塊與水平長木板之間的動摩擦因數(shù)，若選取的彈簧可視為理想輕彈簧，測量的步驟和方法如圖所示：（1）如圖a，將輕彈簧豎直懸掛起來，測出輕彈簧的自然長度；（2）如圖b，將重量的木塊懸掛在輕彈簧的下端，靜止時測出彈簧的長度。則該彈簧的勁度系數(shù)___________N/m。（3）如圖c，將輕彈簧一端連接木塊，另一端固定在豎直墻壁上，拉動長木板，使其相對物塊向左運動。向左拉動長木板時，___________（填“需要”或者“不需要”）保證長木板勻速前進(jìn)；（4）穩(wěn)定后測出彈簧長度，根據(jù)測出的物理量，推導(dǎo)出木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式___________（用、、等字母表示）。二、實際情況下，由于彈簧自身重力的影響，彈簧平放時的長度與豎直懸掛時的長度有明顯不同，實驗小組選取另一彈簧繼續(xù)進(jìn)行了如下操作：①先將彈簧平放在桌面上，用刻度尺測得彈簧的長度為；②再將彈簧的一端固定在鐵架臺上，彈簧自然下垂，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)，刻度尺零刻度線與彈簧上端對齊，并使彈簧下端的指針恰好落在刻度尺上，將指針指示的刻度值記作；彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度值記作；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度值記作；…，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，測量記錄如表：代表符號刻度值/cm1.703.405.106.858.6010.30根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算，實驗小組所用彈簧的勁度系數(shù)___________N/m；彈簧自身的重力___________N。（g取，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）17．某同學(xué)為研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系，做了如圖實驗：①如圖所示，將白紙固定在制圖板上，橡皮筋一端固定在O點，另一端A系一小段輕繩（帶繩結(jié)）；將制圖板豎直固定在鐵架臺上。②將質(zhì)量為m=100g的鉤碼掛在繩結(jié)上，靜止時描下橡皮筋下端點的位置A0；用水平力拉A點，使A點在新的位置靜止，描下此時橡皮筋端點的位置A1；逐步增大水平力，重復(fù)5次……③取下制圖板，量出A1、A2……各點到O的距離l1、l2……；量出各次橡皮筋與OA0之間的夾角、、……④在坐標(biāo)紙上做出的圖像如圖。

完成下列填空：（1）已知重力加速度為g，當(dāng)橡皮筋與OA0間的夾角為時，橡皮筋所受的拉力大小為_________（用g、m、表示）。（2）由圖可得橡皮筋的勁度系數(shù)k=________N/m，橡皮筋的原長l0________m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（g=9.8m/s2）18．如圖所示，張老師在課堂做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，在黑板上方的A點固定橡皮條的一端，用兩個彈簧測力計將另一端拉到O點。（1）下列原因可能會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確的是______；A．彈簧測力計在實驗前沒有調(diào)零B．彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．彈簧測力計自身的重力對拉力大小有影響（2）為了提高實驗的準(zhǔn)確性，減少誤差，請?zhí)岢龊侠淼慕鉀Q辦法（一條即可）______；（3）兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為和，兩細(xì)繩的方向分別與橡皮條延長線的夾角為和，此時，如圖所示，以下說法正確的是______。A．為了驗證力的平行四邊形定則，只需作力的圖示來表示分力與合力B．實驗中用平行四邊形定則求得的合力F一定與OA在一條直線上C．若保持O點的位置和夾角不變，夾角可變，若增大，則可能減小D．若保持O點的位置和大小不變，增大，則增大，可能增大19．某同學(xué)用兩根完全相同的輕彈簧和一瓶礦泉水等器材驗證“力的平行四邊形定則”。實驗時，先將一彈簧一端固定在墻上的釘子A上，另一端掛礦泉水瓶，如圖甲所示；然后將兩彈簧一端分別固定在墻上的釘子A、B上，另一端與連接于結(jié)點O，在結(jié)點O掛礦泉水瓶，靜止時用智能手機的測角功能分別測出、與豎直方向的偏角、，如圖乙所示。改變釘子B的位置，按照上述方法多測幾次。

（1）依據(jù)上述方案并根據(jù)力的平行四邊形定則，為畫出力的合成圖，必須的操作是___________（選填選項前的字母）。A．實驗中要使、長度相同B．要測量彈簧的原長C．要測量圖甲、乙中彈簧的長度D．實驗中要使結(jié)點O的位置始終固定不變（2）根據(jù)實驗原理及操作，為驗證力的平行四邊形定則，在作圖時，圖中___________（選填“丙”或“丁”）是正確的。

（3）某次實驗中測得乙圖中，，保持偏角不變，將從乙圖中位置沿順時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，則中彈簧的長度將___________，中彈簧的長度將___________（選填“一直增大”“一直減小”“先減小后增大”或“先增大后減小”）。20．用如圖所示的器材和方法可以探究“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”。在圓形桌子透明桌面上平鋪固定一張白紙，在桌子邊緣安裝三個不計摩擦的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動。第一次實驗中，步驟如下：

A．在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼，并使結(jié)點O靜止；B．在白紙上描下O點的位置和三根繩子的方向，以O(shè)點為起點，作出三拉力的圖示；C．以繞過P2、P3繩的兩個力為鄰邊作平行四邊形，作出O點為起點的平行四邊形的對角線，量出對角線的長度；D．檢驗對角線的長度和繞過P1繩拉力的圖示的長度是否一樣，方向是否在一條直線上。(1)本實驗采用的科學(xué)方法是（____）A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法(2)下列說法正確的是（____）A．改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量進(jìn)行第二次實驗，繩的結(jié)點必須與第一次實驗中白紙上描下的O點重合B．實驗中，若桌面不水平會影響實驗的結(jié)論C．若將細(xì)繩更換成橡皮筋進(jìn)行實驗不會影響實驗結(jié)果D．作三個拉力圖示的時候可以采用各自不同的標(biāo)度(3)這次實驗中，若一根繩掛3個鉤碼，另一根繩掛4個鉤碼，則第三根繩掛的鉤碼數(shù)量應(yīng)大于___________個且小于___________個。（所有鉤碼質(zhì)量相同）21．圖甲為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

（1）完成下列實驗步驟：①平衡小車所受的阻力：不掛槽碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點；②按住小車，掛上適當(dāng)質(zhì)量的槽碼，在小車中放入砝碼；③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點跡的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1、s2、…，求出與不同質(zhì)量m相對應(yīng)的加速度a⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出－m關(guān)系圖線．若加速度與小車和車中砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應(yīng)成________(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系；（2）完成下列填空：①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，槽碼質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是________；②設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3，a可用s1、s3和Δt表示為a＝________.圖乙為用米尺測量某一紙帶的s1、s3的情況，由圖可讀出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2

③圖丙中為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為________，小車的質(zhì)量為________。22．（1）某實驗小組做驗證牛頓第二定律實驗，實驗小組中的小華用圖所示裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。

小華做實驗時，下列操作必要且正確的是_____A．將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)C．改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶D．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量E．為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）實驗小組中的小明如圖所示的實驗裝置來做實驗。①小明同學(xué)平衡了摩擦力后。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到，測小車加速度a，作a-F的圖像。下列圖線正確的是_____。AB．C．D．②圖為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點，每兩點間還有四個計時點未畫出，打點計時器的頻率為50Hz，則C點的速度為_____m/s，小車的加速度為_____（以上兩空均保留一位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)用物體A、B分別探究了加速度隨著外力的變化的關(guān)系，物體A、B由靜止開始加速運動（紙帶與打點計時器之間阻力及空氣阻力可忽略），實驗后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧秤彈力F的關(guān)系圖象分別如圖中的A、B所示。該同學(xué)仔細(xì)分析了圖中兩條線不重合的原因，得出結(jié)論：兩個物體的質(zhì)量不等，且mA_____mB23．在“探究加速度與力的關(guān)系”實驗時，張老師對傳統(tǒng)實驗進(jìn)行了改進(jìn)，其實驗操作如下：①如圖甲所示，先將沙和沙桶通過滑輪懸掛于小車一端，調(diào)節(jié)平板的傾角，使小車沿斜面向下做勻速直線運動，測出沙和沙桶的總質(zhì)量m。②保持平板傾角不變，去掉沙和沙桶，小車即在平板上沿斜面向下做勻加速直線運動，通過紙帶測量其加速度a。③保持小車質(zhì)量M不變，多次改變沙和沙桶的總質(zhì)量m，每次重復(fù)①②兩步操作，得到小車加速度與合力的關(guān)系。（1）關(guān)于上述實驗操作過程，下列說法中正確的有___A．可用干電池給打點計時器供電B．應(yīng)讓小車從靠近定滑輪處開始運動C．該實驗中細(xì)繩與平板可以不平行D．應(yīng)在小車開始運動前接通打點計時器的電源（2）若在操作①中打下如圖乙所示的紙帶，已知紙帶左端為連接小車處，則應(yīng)將平板的傾角適當(dāng)___（填“增大”或“減小”）些。（3）在操作③中，得到的小車加速度與合力的關(guān)系式是______（用題中所給定的字母以及重力加速度g表示）（4）在該實驗中，沙和沙桶的質(zhì)量___（填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。24．如圖所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖.鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g

（1）下列說法正確的是（________）A．每次在小車上加減砝碼時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實驗時若用打點計時器應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實驗m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作和圖象（2）實驗時，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的圖象，如圖，設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ=____，鉤碼的質(zhì)量m1=______

（3）實驗中打出的紙帶如圖所示.相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運動的加速度是____m/s2

（4）某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，如圖所示，則實驗存在的問題是______

25．在“探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，某組同學(xué)制定實驗方案，選擇實驗器材且組裝完成。在接通電源進(jìn)行實驗之前，實驗裝置如圖甲所示。

（1）關(guān)于圖甲的實驗裝置，下列說法錯誤的是________；A．平衡摩擦力時，在細(xì)