高中物理 专题五 物理实验（含解析）新人教版必修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。专题五 物理实验重点名称重要指数重点1实验：打点计时器测速度重点2实验：探究弹力和弹簧伸长的关系重点3实验：探究加速度与力、质量的关系重点1：打点计时器测速度基本原理【要点解读】1打点计时器的原理及使用 电火花计时器电磁打点计时器工作电压220V交流电6V以下交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02s0.02s记录信息位移、时间2测平均速度、瞬时速度的原理：跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移x，打两个点的时间可用t（n1）0.02 s求得，则平均速度vx/t，当t很短时，可以认为x/t为t时刻的瞬时速度。如图所示，纸带上E点的瞬时速度可用D、G或D、F间的平均速度代表，但用D、F间的平均速度表示时更精确。3数据处理过程（1）选取一条点迹清晰便于分析的纸带。（2）把纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D作为“计数点”，如图所示，依次测出O到A、A到B、B到C之间的距离x1、x2、x3。（3）打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D各点的瞬时速度分别为：、。4实验时应注意的事项（1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。（2）使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。（3）手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。（4）使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。（5）使用电磁打点计时器的，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。（6）打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。（7）对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕（可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离）。读数时应估读到毫米的下一位。【考向1】打点计时器的原理及使用【例题】在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列关于作v-t图象的说法中，正确的是（ ）A只要确定了v-t图象中的两点，就可以得出小车运动的v-t图象，因此实验只需要测出两组数据Z-X-X-KB作v-t图象时，所取的点越多，图线就越准确C作出的v-t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以D对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去【答案】BD【名师点睛】本题比较简单，考查了处理数据的一种方法图像法。描点作图时的注意事项要清楚。对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强。【考向2】实验步骤与纸带处理【例题】在“研究匀变速直线运动”实验中， 接通电源与让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的时间关系应当是（ ）A先接通电源，再释放纸带 B先释放纸带，再接通电源C释放纸带的同时接通电源 D不同的实验要求不同 下图为某同学打出的一条纸带的一部分，描出O、A、B、C、D五个计数点（相邻两个计数点间有四个点未画出）用毫米刻度尺测量各点与O点间距离如图所示，已知所用电源的频率为50HZ，则打B点时小车运动的速度vB=_ m/s，小车运动的加速度a=_ m/s2（结果要求保留两位有效数字）【答案】（1）A（2）0.62；1.8【解析】实验时，要先接通电源，再释放纸带，故选A；打B点时小车运动的速度；设0到A之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2；x4-x2=2a2T2为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=（a1+a2）即小车运动的加速度计算表达式为：考点：研究匀变速直线运动。重点2：实验：探究弹力和弹簧伸长的关系【要点解读】1实验原理（1）弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关。沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的。用悬挂法测量弹簧的弹力，利用的是弹簧静止时弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。（2）弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算。（3）建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x、F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹力大小与伸长量间的关系。2实验器材轻弹簧、钩码（一盒）、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。3实验步骤（1）按图安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。（2）在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。（3）增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，xll0表示弹簧的伸长量。1234567F/N0l/cmx/cm04数据处理（1）以弹力F（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。（2）以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可据Fx图线的斜率求解，k。5注意事项（1）所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。（2）每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线更精确。（3）测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差。（4）描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧。（5）记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。【考向1】用图像法探究弹力和弹簧伸长的关系【例题】图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景。用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F（从电脑中直接读出）。所得数据记录在下列表格中：拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69标尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00（1） 从图乙读出刻度尺上的刻度值为 cm；（2）根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象；（3）由图象求出该弹簧的劲度系数为 N/m、弹簧的原长为 cm。（均保留三位有效数字） 【答案】（1）（2）如图（3）， 【解析】（1）由图可知，弹簧秤的最小分度为，故读数为；（2）根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示；（3）由胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知。【名师点睛】本题考查探究弹力和弹簧伸长之间的关系实验，要注意明确实验原理及实验中的注意事项，并正确根据图象分析实验数据；在读弹簧秤的示数时要注意估读。【考向2】探究弹力与弹簧伸长的关系【例题】在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中。关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是（ ）A先测量原长，后竖直悬挂 B先竖直悬挂，后测量原长 C先后顺序对实验结果无影响 D先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重 为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为 这两根弹簧的劲度系数分别为：甲弹簧为 _N/m，乙弹簧为_N/m。【答案】BD 弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的；66.7N/m；200N/m由胡克定律可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与行变量成正比，F-x图象是直线，由图示图象可知，当拉力较大时，图象向上发生弯曲，这是由于弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的；由图示图象可知，弹簧的劲度系数：，【名师点睛】本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系的基础知识;对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度重点3：实验：探究加速度与力、质量的关系【要点解读】一、实验原理：1探究方法控制变量法（1）控制小车的质量M不变，研究加速度与合外力的关系aF合。（2）控制砝码和小盘的质量不变，即力F不变，改变小车的质量M，研究加速度与质量的关系a1/M。2要测量的物理量（1）小车与其上砝码的总质量M用天平测出。（2）小车受的拉力F用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由Fmg算出。（3）小车的加速度a通过打点计时器打出的纸带测算出。应用加速度与位移成正比求出由于a，如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x1、x2，则位移之比就是加速度之比，即。二、实验器材砝码，一端有定滑轮的长木板，细线，纸带，导线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电源，复写纸，刻度尺。三、实验步骤1用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来。2按图所示将实验器材安装好（小车上不系绳）。3平衡摩擦力：在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止（纸带上相邻点间距相等）。4将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m0g。5保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好重物的重力，m1g、m2g、，以及计算出相应纸带的加速度填入表格。6保持托盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。7继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码。8计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格。四、数据处理1分析加速度和力的关系依据表格1，以加速度a为纵坐标，以外力F为横坐标，作出aF关系图象，如图所示，由此得出结论：质量不变时，加速度与力成正比。2分析加速度和质量的关系依据表格2，以加速度a为纵坐标，以小车及砝码的总质量M的倒数1/M为横坐标作出a1/M关系图象，如图所示，据图象可以得出结论：受力一定时，加速度与质量成反比。3实验结论：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比。六、注意事项1平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3各纸带上的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度4作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑。5释放时小车应靠近打点计时器且先接通电源再放开小车。【考向1】实验原理与步骤的考察【例题】下面是“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤：用天平测出小车质量M和小盘质量m安装好打点计时器，在小车上装好纸带调整长木板的倾斜程度在小盘中放入适量的砝码m1保持小车质量一定时，探究加速度与力的关系保持小车所受拉力一定时，探究加速度与质量的关系（1）步骤的目的是_。（2）步骤中，要求小盘和砝码总质量（mm1）_小车质量M。（3）步骤和，表明该实验采用的科学方法是_。【答案】（1）平衡摩擦力（2）远小于（3）控制变量法【考向2】实验数据的分析与处理【例题】小华所在的实验小组利用如图17所示的实验装置探究牛顿第二定律，打点计时器使用的交流电频率f =50Hz，当地的重力加速度为g（1）在实验前必须进行平衡摩擦力，其步骤如下：取下细线和砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车，小车做_运动（2）图（乙）是小华同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出若s1=2.02cm，s2=4.00cm，s3=6.01cm，则B点的速度为：vB=_m/s（保留三位有效数字）。 （3）在平衡好摩擦力的情况下，探究小车加速度a与小车质量M的关系中，某次实验测得的数据如表所示根据这些数据在坐标图中描点并作出图线从图线求得合外力大小为_N（计算结果保留两位有效数字）a/ms-21.21.10.60.40.3/kg-14.03.62.01.4来源1.0（4）如果在某次实验中根据测得的多组数据画出a-F关系图线如图所示。 分析此图线的OA段可得出的实验结论是 。 此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A小车与轨道之间存在摩擦 B轨道保持了水平状态C所挂砂及砂桶的总质量太大 D所用小车的质量太大 【答案】（1）匀速直线运动；（2）0.301 （3）描点、连线如图所示；0.30 N（4）保持小车质量不变时，加速度与拉力成正比。 C【解析】（1）在实验前必须进行平衡摩擦力，其步骤如下：取下细线和砂桶，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动（2）利用匀变速直线运动的推论（3）用描点法画出图象如下所示：由F=ma可知，在a-图象中，图象的斜率表示物体所受合外力的大小，有图象可知其斜率为k=0.3，故所受合外力大小为0.3N（4）分析此图线的OA段可得出的实验结论是：保持小车质量不变时，加速度与拉力成正比。 砂和砂桶的质量在增加，那么砂和砂桶的质量不能远小于车的质量时，实际拉力比砂桶重力小得多，桶实际的加速度比理论值小得多，图线向下弯曲，故选C难点名称难度指数难点1用打点计时器计算加速度难点2探究加速度与力、质量的关系中减小误差的措施难点1：纸带研究物体运动的方法及其应用【要点解读】 1、由纸带求物体加速度的方法：根据（T为相邻两计数点间的时间间隔），求出，在计算中多求几次取平均值即为物体运动的加速度。 例如：，则该纸带的加速度为：2、由纸带求物体速度的方法：（1）中间点的速度：中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：（原理），例如：；（2）两端点的速度：速度时间关系：（原理），例如：，3、根据v-t图像中图线的斜率求解加速度：【考向1】用纸带研究匀变速直线运动【例题】在“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50 Hz）得到如图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，s1、s2、s3、s4、s5、s6已经测量出，下列表述正确的是（ ）A实验时应先放开纸带再接通电源B（s6s1）等于（s2s1）的6倍C从纸带可求出计数点B对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s【答案】C【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。【考向2】实验应用【例题】某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻两点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔均为0.10s。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，请将D点的速度值填在下面的表格内（保留到小数点后两位）；计数点序号BCDEF计数点对应的时刻t/s0.10.20.30.40.5通过计数点时小车的速度v/ms10.500.580.740.82（2）以A点为计时零点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度v随时间t变化的关系图线；（3）根据第（2）问中画出的vt图线，求出小车运动的加速度大小a= m/s2（保留三位有效数字）。【答案】（1）0.66；（2）如图；（3）0.800【解析】（1）D点的速度：；（2）图线如图：（3）小车运动的加速度大小a【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动的推论的运用，以及知道图线的斜率表示加速度.难点2：探究加速度与力、质量的关系中减小误差的措施【要点解读】1平衡摩擦力：在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止（纸带上相邻点间距相等）。平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2在该实验中实际是：mg（Mm）a，要满足mgMa，应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。【考向1】实验数据的分析与处理【例题】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示。主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度。将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点。（1）实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力，则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为：_。（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，测量其中x1、x2、x、x4、x5、x6。为了尽量减小误差，则用T、x1、x2x6表示小车加速度大小a=_。（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a-F图线。发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能是： 。学习牛顿第二定律后，你认为，图中图线的斜率表示 。【答案】（1） （2） （3）小车前进过程中受到滑动摩擦力，；【解析】（1）以整体为研究对象有：，解得：；以M为研究对象有绳子的拉力：，显然要有，必有，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力；（2）纸带上两相邻计数点的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论公式，利用逐差法可以求出加速度的大小，由得：（3）从图中发现有拉力时，没有加速度所以原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力根据得：，所以图中图线的斜率表示: 考点：验证物体质量一定时加速度与合力的关系。【名师点睛】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；根据匀变速直线运动的推论公式，可以求出加速度的大小。【考向2】实验拓展【例题】某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。（1）木板的加速度可以用d、t表示为a_；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）_。（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是_。（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_。A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取多组实验数据C可以比较精确地测出摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】（1）保持F1不变，重复实验多次测量d、t，取平均值（2）C（3）B、C【解析】（1）木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由dat2可知：a。为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量d、t，取平均值。（2）该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木板的质量M远大于矿泉水瓶的质量m，此时可认为F1mg；本实验中没有平衡摩擦力，但通过题意可知受到的摩擦力为F0，木板受到的合外力为（F1F0）。图象反映的是a与F1的关系，而不是a与（F1F0）的关系，所以图象不过原点。当F1增大时，即矿泉水瓶的质量m增大时，该实验不再满足Mm，此时a越大，绳上的拉力FT就越小于矿泉水瓶的重力mg，即弹簧测力计开始加速运动时的示数F1，加速度增加得就越慢，图线弯曲，斜率变小，C正确。（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出滑动摩擦力的大小，B、C说法是正确的。两种实验方法都不可以改变滑动摩擦力的大小，A说法错误；通过（2）中分析可以知道，当加速度增大时，实验条件便不再满足，此时实验误差变大，D说法错误。【过关测试】1一弹簧的劲度系数为500N/m，它表示_ ，若用200N的力拉弹簧，则弹簧伸长_m。2一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的轻质弹簧a和b，得到弹力 与弹簧长度的图象如图所示，下列表述正确的是（）Aa的原长比b的长 Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小 D测得的弹力与弹簧的长度成正比 如图所示，是探究某根弹簧的伸长量X与所受拉力F之间的关系图： （1）弹簧的劲度系数是_N/m；（2）当弹簧受F=600N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧伸长为x=_cm3如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50HZ交流电，每隔0.02秒打一次点。小车的质量为m1，托盘及砝码的质量为m2。下列说法正确的是 。A长木板C必须保持水平 B实验时应先释放小车后接通电源C实验中m2应远小于m1 D作a-图像便于行出加速度与质量关系实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的aF图像，可能是图b中的图线 。（选填“甲、乙、丙”）图c为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。（结果保留二位有效数字）4在“探究”加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图A所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸 带由打点计时器打出的点计算出 当M与m的大小关系满足_ 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_的图象如图B所示为甲同学根据测量数据作出的aF图象，说明实验存在的问题是_乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图象如图C所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同_ 5【山东师范大学附属中学2015-2016学年高一上学期第二次学分认定】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：（1）对于本实验，以下说法中正确的是_A砂和桶的总质量要远大于小车的总质量B每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力C本实验主要采用控制变量的方法来研究加速度与力、质量的关系D在探究加速度与质量的关系时，作出图象容易更直观判断出二者间的关系（2）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示，下列对此同学操作的判断正确的是_A打点计时器不应固定在长木板的最右端，而应固定在靠近定滑轮的那端B打点计时器不应使用干电池，而应使用交流电源C不应将长木板水平放置，而应在右端垫起合适的高度，平衡摩擦力D小车初始位置不应离打点计时器太远，而应靠近打点计时器放置（3）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。在某条纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点其相邻点间还有4个点未画出。其中S1=7.05 cm、S2=7.67 cm、S3=8.29 cm、S4=8.91 cm、S5=9.53 cm、S6=10.15 cm。那么，小车运动的加速度为 _ m/s2（结果保留两位有效数字）。（4）若在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示：实验次数加速度a/ ms2小车与砝码总质量m/kg小车与砝码总质量的倒数m1 /kg110.320.205.020.250.254.030.210.303.340.180.352.950.160.402.5请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。 （5）若保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右上图所示。此图中直线发生明显弯曲的原因是_。专题五1【答案】弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力；0.4考点：考查胡克定律【名师点睛】此题考查的是弹簧的伸长与受到的拉力成正比的应用，在解决此类问题时，一定要清楚弹簧的“原长”、“伸长”和“长度”三者的区别和联系2【答案】（1）B （2） 2000 ， 30【解析】（1）由图像可知，直线与横轴交点的坐标为弹簧的原长，可知a的原长比b的短，选项A错误；根据F=kx可知，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，选项B正确，C错误；由图像可知弹力与弹簧的伸长量成正比，但是与长度不成正比，选项D错误；故选B（2）弹簧的劲度系数为：；由图像可知，当弹簧受F=600N的拉力作用时（在弹性限度内），弹簧伸长为x=30cm考点：此题是对胡克定律的考查；关键是理解定律的基本意义：弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，而不是和长度成正比3【答案】（1）CD；（2）丙；（3）0.50【解析】（1）实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，故A错误；为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松小车，故B错误；以托盘作为研究对象有mg-T=ma; 以小车作为研究对象有T=Ma，联立以上两式可得要使绳子拉力等于钩码的重力，即T=mg，故有Mm，故C正确；如果作出a-M图象，却难以根据图象确定a与M是否是成反比，所以我们可以作出a-的图象，只要a-的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系，故D正确；（2）没用平衡摩擦力，则当施加一定力时，首先平衡摩擦力后才会产生加速度，通过图象知，当力F不为零时，加速度为零，故丙图对；（3）计数点之间有4个点未画出，时间间隔