火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2．几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度，可以提供的器材有：A．质量m=50g的钩
题型：不详难度：来源：
A．质量m=50g的钩码
B．质量M=500g的新玩具小车
C．长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧，弹性限度为1.5N
D．长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
E．秒表
此外还有一些短线和挂钩等，可以用来连接和固定所选用的器材，当地重力加速度为g．请设计一种简单可行的实验方案，测量在平直轨道上火车起动时的加速度．设火车开始停在车站，起动后做匀加速运动，匀加速运动持续的时间约为2min，就你设计的实验方案，回答下列问题：
（1）实验必须选用的器材是______．（填所用器材前的字母序号）
（2）说明测量方案和步骤，指明要测量的物理量：______．
（3）由所测量的物理量计算加速度的公式是______．
答案
玩具车受重力、支持力、弹簧的拉力．
稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力，根据牛顿第二定律得
a=
| F |
| M |
①弹簧的原长L0；
②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；根据胡克定律得mg=k（L1-L0）
③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．此时弹簧拉力F=k（L2-L0）=
| mg(L2-L0) |
| (L1-L0) |
所以（1）实验必须选用的器材是ABCD
（2）实验步骤和要测量的物理量：
①弹簧的原长L0；
②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；
③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．
（3）由所测量的物理量计算加速度的公式是a=
| F |
| M |
| mg(L2-L0) |
| M(L1-L0) |
故答案为：（1）ABCD
（2）①用刻度尺测量弹簧的原长L0，②火车静止时，将钩码挂在弹簧下，竖直吊起，测量弹簧的伸长L1．③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．④当火车起动时，拉着小车的弹簧伸长，测量弹簧的长度L2．
（3）a=
| mg(L2-L0) |
| M(L1-L0) |
举一反三
A． | B． | C． | D． |
| 用如图（甲）所示的滴水法测量一小车在斜面上运动的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定．把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物．调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）．在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内．随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹．小车到达斜面底端时立即将小车移开．图（乙）为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是s01=1.40cm，s12=2.15cm，s23=2.19cm，s34=3.65cm，s45=4.41cm，s56=5.15cm． 滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似．由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度v4= m/s，小车的加速度a= m/s2．（结果均保留3位有效数字）．  | |||
| （1）某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下： ①将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；②将一质量m=3.75kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；③打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，至木块运动一段时间后停止拉动；④将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象． 下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是______． A．0～6s内木块一直受到静摩擦力的作用 B．4～8s内木块一直受到滑动摩擦力的作用 C．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08 D．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11 （2）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的低压交流电源．他经过测量和计算得到打点计时器打下B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中．  |
