1. 如图所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_________________________________． (2)实验中需要测量的物理量有：________________________________． (3)为完成该实验，设计实验步骤如下：
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；
B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；
C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；
F．解释函数表达式中常数的物理意义； G．整理仪器．
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：________________________________________________________________________.
解析：(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量；
(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)；
(3)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.
答案：(1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度) (3)CBDAEFG
2．在做“研究匀变速直线运动”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，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50 Hz的交流电源．
(1)打下E点时纸带的速度vE＝________(用给定字母表示)；
(2)若测得d6＝65.00 cm，d3＝19.00 cm，物体的加速度a＝________ m/s2；
(3)如果当时交变电流的频率f>50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度
值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)．
解析：(1)由于图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点之间的d5－d3（d5－d3）f
时间间隔为5T，利用匀变速直线运动的推论得vE＝＝.
10T10
xDG－xAD（d6－d3）－d3
2
(2)根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2 可得a＝＝22＝3.00 m/s. （3×5T）（3×0.1 s）(3)如果在某次实验中，交流电的频率f>50 Hz，则实际打点周期变小，根据运动学公式Δx＝aT2 得，测量的加速度值和真实的加速度值相比偏小．
（d5－d3）f答案：(1) (2)3.00 (3)偏小
10
3．在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系．
(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有________(选填选项前的字母)．
A．220 V、50 Hz的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表
E．天平(附砝码)
(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是________． A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上 C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 (3)某同学得到了如图所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a＝________ m/s2.
(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是________(选填“系统误差”或“偶然误差”)．设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为mg－F真m了使<5%，应当满足的条件是<________．
MF真
解析：(1)打点计时器接交流电源，处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离，还要用到天平测砝码和砝码盘的质量，故选A、C、E.
(2)在平衡摩擦力时，不能挂盘；要保证细线和纸带与木板平行，先接通电源，再释放小车，若纸带做匀速直线运动，则纸带上的点间距是均匀的，即说明平衡了摩擦力，故选A、C.
CE－AC
(3)由图知AC＝6.40 cm，CE＝8.80 cm，CE－AC＝a(2T)2，得a＝＝15 m/s2. 24T(4)小车在做匀加速直线运动时，砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动，细线的拉力F一定小于砝码和砝码盘的总重力mg，此误差不可避免，为系统误差；小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a的匀加速直线运动，对砝码和砝码盘有mg—F真＝ma，对小车有F真＝Ma，代mg－F真m入<5%，得<5%.
MF真
答案：(1)ACE (2)AC (3)15 (4)系统误差 5%
4．某同学用如图甲所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图乙中的示数为________N. (2)下列实验要求中不必要的是________．(填写选项前对应的字母，下同) A．细线应尽可能长一些
B．应测量重物M所受的重力
C．细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于90°
D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 (3)图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是________． A．图中的F是力F1 和F2 合力的理论值 B．图中的F′是力F1 和F2 合力的理论值 C．F是力F1 和F2 合力的实际测量值
D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的 (4)本实验采用的科学方法是________． A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 解析：(1)弹簧测力计每1 N被分成10格，每一小格为0.1 N，则弹簧测力计的读数为3.80
2020年高考物理(京津鲁琼)二轮复习典型例题分层突破练习：专题七 1 第1讲 力学实验与创新 含解析
