题目

（1）某同学利用如图1（a）装置做“探究弹簧弹力大小与长度的关系”的实验．
①在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持 ___ 状态．
②他通过实验得到如图1（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x₀= ___ cm，劲度系数k= ___ N/m．
③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图1（c）所示时，该弹簧的长度x= ___ cm．
（2）①某同学设计了一个探究无轮子小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图2甲为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是 ___
A．实验时要平衡摩擦力                  B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力       D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图2乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示．则打C点时小车的速度为 ___ ；该同学计算小车加速度的表达式为 ___ ．
③保持实验小车重量20N不变，长木板水平放置，改变砂和砂桶质量，得到图2丙中的图线不通过原点．现在要让图线过原点，则长木板与水平桌面的倾角θ应调整为 ___ ．

提问时间：2020-08-08

答案

（1）①弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
②弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：
k=

F

△x

=

2N

0.04m

=50N/m；
③由图c得到弹簧的弹力为3N，根据图b得到弹簧的长度为10cm；
（2）根据实验原理我们知道，为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力，本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力，实验时先接通电源后释放小车，故BD错误，AC正确．
故选：AC．
②每打5个点取一个计数点，相邻的计数点的时间间隔是0.1s，
根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速得C点的速度为：
vC=

L4

4t

=

(L3-L1)

2T

；
根据△x=aT²可得：
a=

x2-x1

T2

=

L4-2L2

4T2

③该图线不通过原点，其主要原因是平衡摩擦力时倾角太小；
本题中长木板水平放置、小车重量为20N、拉力是10N时，小车恰好不动，又F=mgμ，得：μ=0.5
平衡摩擦力时重力沿斜面的分力与摩擦力相等，即：
mgsinθ=f=μmgcosθ，解得：tanθ=

1

2

所以长木板与水平桌面的倾角θ应调整为：θ=arctan

1

2

．
故答案为：（1）①竖直；②4，50；③10．（2）①AC； ②vC=

L4

4t

（或vC=

(L3-L1)

2T

），a=

L4-2L2

4T2

； ③θ=arctan

1

2

．