Question

（1）某試驗(yàn)小組利用拉力傳感器來驗(yàn)證牛頓第二定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大小；小車后面固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度．
①若交流電的頻率為50Hz，則根據(jù)下圖所打紙帶的打點(diǎn)記錄，AB兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為

0.1

 s，小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=

0.40

m/s，小車的加速度a=

1.46

m/s²．（v_B、a的結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了途中提及的器材及已測出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用

天平

（填儀器名稱）來測量

小車質(zhì)量

（填物理量名稱）．
③由于小車所受阻力f的大小難以測量，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措旅中必要的是（雙選）：

AC

．
A．適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B．應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量M
C．應(yīng)通過調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保拉小車的細(xì)繩與木板平行
D．鉤碼的總質(zhì)量m應(yīng)小些
（2）如圖1所示為某同學(xué)“探究彈簧彈力跟伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，所用鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右的恒定的拉力．
（I）實(shí)驗(yàn)的步驟如下：
①把細(xì)繩和彈簧的小環(huán)結(jié)好，讓細(xì)繩跨過定滑輪，并結(jié)好細(xì)繩套．
②從刻度尺上讀出彈簧左側(cè)結(jié)點(diǎn)到小環(huán)結(jié)點(diǎn)的距離（即原長）．
③在細(xì)繩套上掛上1個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼，待彈簧伸長到穩(wěn)定時(shí)，

從刻度尺上讀出彈簧的長度

，再計(jì)算此時(shí)的伸長量，和鉤碼的質(zhì)量一并填入列表．
④換上2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)鉤碼掛上細(xì)繩套；重復(fù)③的步驟，得到五組數(shù)據(jù)．
⑤以彈力（鉤碼質(zhì)量換算過來）為縱坐標(biāo)，以彈簧伸長量為橫坐
標(biāo)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，作出一條平滑的直線，
歸納出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．
（Ⅱ）如圖2是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可彈得到結(jié)論：

彈力F與彈簧伸長量x為線性關(guān)系

圖線不過原點(diǎn)的原因是由于

彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的

．

Answer 1

分析：（1）明確實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)中的具體操作，熟練應(yīng)用直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及推論即可正確解答；
（2）根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，明確兩坐標(biāo)軸的含義即可正確解答．

解答：解：（1）①由紙帶可知兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有5個(gè)時(shí)間間隔，因此其時(shí)間為T=5×0.02s=0.1s；
在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小，因此有：
vB=

xAC

2T

=

8.00cm

2×0.1s

=0.40m/s
根據(jù)逐差法△x=aT²得：
a=

xBC-xAB

T2

=

(8.00-3.27)cm-3.27cm

0.1s×0.1s

=1.46m/s2
故答案為：0.1，0.40，1.46．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)中需要測量小車的質(zhì)量，所用儀器是天平．
故答案為：天平，小車質(zhì)量．
③平衡摩擦力時(shí)注意將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，故A正確；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，在該實(shí)驗(yàn)中以及用傳感器直接測出了小車所受拉力大小，因此對(duì)小車質(zhì)量和所掛鉤碼質(zhì)量沒有具體要求，故BD錯(cuò)誤；
若小車的細(xì)繩與木板不平行，則繩子上的拉力大小不等于小車的拉力大小，造成較大誤差，故C正確．
故答案為AC．
（2）（I）③根據(jù)圖（1）可知，該實(shí)驗(yàn)中通過刻度尺測量出，掛不同鉤碼時(shí)，彈簧的長度，然后和原長比較，求出彈簧的伸長量．
故答案為：從刻度尺上讀出彈簧的長度．
（II）圖象為一條直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，彈力F與彈簧伸長量x為線性關(guān)系；由圖可知，由于彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成圖象不過原點(diǎn)．
故答案為：彈力F與彈簧伸長量x為線性關(guān)系，彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成的．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題首先要 明確實(shí)驗(yàn)原理，理解重要步驟的操作，熟練應(yīng)用基本物理解決實(shí)驗(yàn)問題．