（6分）某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点

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（6分）某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量m不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值（F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力）。已知重力加速度为g，不计滑轮的重力。某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点O的倾斜直线，其中纵轴为铝箱的加速度大小，横轴应为__________（用所给字母表示）；当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线_______________（填选项前的字母）

A．偏向纵轴	B．偏向横轴
C．仍保持原方向不变	D．斜率逐渐减小

答案

F ， C

解析

试题分析：据题意，该实验主要验证加速度和合外力关系，即a与F关系，其中a为铝箱加速度，F为传感器测量出的作用在铝箱上的力，所以横轴应该为力F；由于力F是通过传感器测量，所以不管砂桶和砂的质量如何变化，都不会影响公式中m的大小，所以C选项正确。

举一反三

某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。拉力的平均值为

kx,所以W=

kx²。他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=

kx²。他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块，设计了一个实验，利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。步骤是：

（1）将金属块悬挂在该弹簧下方，静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量，即F=kx式中的比例系数k为________N/m；
（2）将金属块放在长木板上，调节长木板的倾角，当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。
（3）如图将木板固定在地面上，金属块放置于木板上。弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与金属块接触，用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放，滑块脱离弹簧后，又沿长木板滑行一段距离而停下。测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s，将对应的数据填写在下面的表格中。

为验证结果是否符合猜想Ep=

kx²，则应该根据以上数据作出得图像为（）
A：

图像 B：

图像
C：

图像 D：

图像
在下图的坐标系中作出你所选择的的图像，请注明横纵坐标所代表的物理量及单位，并注明你所选的标度，由图可得到E_p和x²间的关系式为则该同学的猜想是（填“正确”或者“错误”）的。

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(8分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、导线、开关。回答下列问题：

⑴为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有      (填入正确选项前的字母)；
A．秒表         B．刻度尺         C．0～6V的交流电源         D．0～6V的直流电源
⑵实验中误差产生的原因有
                                                                            (写出两个原因)；
⑶若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度为g＝9.80m/s²，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，由图中数据可知重物由O点运动到B点重力势能减少量ΔE_p＝     J，动能增量ΔE_k＝     J，得出的结论是                。(计算结果保留三位有效数字)

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(10分)图甲是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图．小车拖着纸带在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点，设小车在斜面上运动时所受阻力恒定。

⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带分析可知小车下滑的加速度a＝     m/s²，打E点时小车速度v_E＝     m/s(结果保留两位有效数字)；
⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度v_E、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     ；
方案二：需要测量的物理量               ，阻力的表达式(用字母表示)                     。

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（8分）用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．

(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________．
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s².(结果保留两位有效数字)
(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)
A.该修正方案可以避免a–F图线的末端发生弯曲
B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥m
C.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

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（本小题共8分）请写出螺旋测微器和游标卡尺的读数
（1）（）mm （2）( ) cm

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