用如圖所示的實驗裝置完成探究外力

❶ 某實驗小組利用如圖甲所示的裝置來探究「合外力一定時物體的加速度與其質量之間的關系」（1）用游標卡尺

2

❷ 用如圖所示的實驗裝置研究「運動和力」的關系．（1）讓小車從斜面上滑下後沿水平面運動，是為了使小車在

（1）小車沿水平面運動，是為了使小車在豎直方向上受到的支持力和重力平衡，作用效果互相抵消；
（2）每次都雀悄讓小車從同一個斜面的同一位置由靜止開始滑下，是為了使小車在滑到斜面低端時具銀基有相同的初速度；
（3）由圖知，在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動的越遠；速度減小得越慢；
小車最後停下來，運動狀態改變，是因為受到非平衡力的作用；
（4）由上推理得出：若鋒歲謹運動的物體不受外力作用，將做勻速直線運動．
故答案為：（1）重；支持；（2）初速度；（3）小；慢；非平衡力；（4）做勻速直線運動．

❸ 某實驗小組利用如圖1所示的裝置進行「探究加速度與合外力的關系」的實驗．（1）在實驗中必須平衡摩擦力，

（1）平衡摩擦力時，當小車做勻速運動時，軌道對小車的摩擦力被小車的重力沿軌道的分力平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小於小車的質量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍要小，故BC錯誤，A正宏瞎確．
故選：A．
（3）打點計時器所使用的是改氏交流電源．電源的頻率為50Hz時，每隔0.02s打一個點．因每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，所以每兩個計數點間的時間間隔是：T=5×0.02s=0.1s
由題意可知：a₁=

s3?s1

2T2

①
蔽殲空 a₂=

s4?s2

2T2

②
則得加速度 a=

a1+a2

2

③
聯立得：a=

(s3+s4)?(s1+s2)

4T2

代入解得，a=1.07m/s²
故答案為：（1）勻速；（2）A；（3）交流，0.1，1.07．

❹ （1）利用下圖1的實驗裝置，探究外力做功與小球動能變化的定量關系．小球在重力作用下從開始自由下落至光

①主尺讀數為12mm，游標讀數為0.1×0=0.0mm，所以最終讀數為12.0mm，即1.20cm．
②計算小鋼球經過光電門時的速度可利用表達式v=

d

t

進行計算，該速度是t時間內的平均速度，由於小球做勻加速直線運動，所以該速度小於小球經過d的中點時的瞬時速度，所以此計算結果比小球的實際速度略小；
利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度得：
小球經過光電門時的速度為：v=

d

△t

=

0.012

3.00×10?3

m/s=4.00m/s．
小球動能變化量為：△E_k=

1

2

mv²-0=

1

2

×0.1×4²J=0.8J．
③電磁鐵下端到光電門的距離為81.6cm，球的直徑為1.20cm，則小球下落的高度為球心到光電門的距離，即81.6-

1.20

2

=81.0cm
小球從電磁鐵處下落到經過光電門時，小球重力勢能減小量為：△E_P=mgh=0.10×10×0.810J=0.810J．
④根據以上數據可知，在誤差范圍內外力做功與動能變化量相等．
故答案為：①1.20；②4.00m/s；0.800；③81.0；0.810；④在誤差范圍內外力做功與動能變化量相等．

❺ （1）某同學用如圖1所示的實驗裝置探究合外力做功與小車動能變化的關系．a為小車，b 為打點計時器，c為彈

U2R；故在P-I²圖象中，圖象的斜率表示電阻，故斜率變大，故D正確；而在P-U²圖象中，圖象的斜率表示電阻的倒數，故圖象中斜率應越來越小，故AB均錯誤；故選D；
③由燈泡的伏安特性曲線可知，燈泡的電流為0.4A，則電壓為4V；電源的內電壓U_內=Ir=0.4×1=0.4V；故定值電阻兩端的電壓為6-4-0.4=1.6V；
故定值電阻的功率P=UI=1.6×0.4=0.64W
故答案為：（1）①A；②摩擦阻力；平衡摩擦力；（2）①電路圖如圖所示；②D；③0.64．

❻ 用如圖甲所示裝置探究質量一定的物體的加速度與所受外力的關系．實驗中認為小車所受合外力的大小F等於小

（1）B點的瞬時速度等於AC段的平均速度，則v_B=

xAC

2T

＝

x1+x2

2T

，
（2）圖線不通過坐標原點與橫梁唯大坐標有截距說明：小車所受拉力力為某個值時，加速度仍然為橡豎零，即合外力為0，說明此時外力與摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
故答案為：（1）

x1+x2

2T

；（2）未平衡摩擦力或平衡摩擦山兆力不夠

❼ 某實驗小組利用如圖所示的裝置進行「探究加速度與合外力的關系」的實驗．（1）在實驗中必須平衡摩擦力，

（1）為使小車所受合外力等於細線的拉力，該實驗需要進行平衡摩擦力操作，具體為：將木板帶有打點計時器的一端抬高，讓小車的重力沿斜面的分力來嘩漏遲平衡摩擦力，即滿足mgsinθ=μmgcosθ．
（2）打點計時器所使用的是頻率為50Hz的交流電源，因此打點周期為0.02s，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，因此計數點之間的時間間隔為：T=0.1s；
由△x=aT²得：
s4?s2＝2a1T2
s3?s1＝2a2T2
由此可得：a＝

a1+a2

2

＝

(s3+s4)?(s1+s2)

4T2

=

(3.55+4.72)×10?2m?(1.44+2.55)×10?2m

4×(0.1s)2

=1.07m/s²．
故答案搜老為：（1）重力沿斜面的分力（或傾亂李斜木板）；（2）0.1，1.07．

❽ 某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系．圖中A為小車，連接在小車後面的

解答：抄2Fm，由圖可知，圖象的斜率為2.5；合外力F=0.25N；
（2）實驗中是將物體的重力充當了小車的拉力，由於小車受到桌面的摩擦力，故會使合力小於物體的重力，造成較大的誤差，故應未平衡摩擦力（或小車受到的摩擦阻力的影響）．措施是把木板不帶定滑輪的那一端適當墊高，以平衡摩擦力．
故答案為：（1）0.25；（2）未平衡摩擦力；把木板不帶定滑輪的那一端適當墊高，以平衡摩擦力

❾ 某同學安裝如圖甲的實驗裝置，探究合外力做功與物體動能變化的關系．①此實驗中，應當是讓重物做______運

①實驗過程中應讓重物做自由落體運動；如果物體的機械能守恆，則滿足內：

1

2

mv²-

1

2

mv′²=mgh，
則容

1

2

v²-

1

2

v′²=gh，實驗需要驗證的表達式為：v²-v′²=2gh，由此可知，實驗不需要測出重物的質量．
②B點的瞬時速度v_B=

AC

2T

=

1.9mm+5.8mm

2×0.02s

=192.5mm/s≈0.19m/s；
求出D點對應的速度為v_D，測出重物下落的高度為h_BD，
如果物體機械能守恆，則：

1

2

mv_D²-

1

2

mv_B²=mgh_BD，
化簡得：

1

2

v_D²-

1

2

v_B²=gh_BD，實驗需要驗證：

1

2

v_D²-

1

2

v_B²與gh_BD是否相等；
故答案為：①自由落體；不需要；②0.19；

1

2

（v_D²-v_B²）；gh_BD．

❿ 某實驗小組用圖所示的裝置來「探究合外力對物體做功與物體動能變化的關系」：（1）該實驗小組的同學在選

（1）A、實驗要驗證動能定理，即：FS= 1 2 M v 2 用勾碼的重力表示拉力，即F≈mg 故要驗證：mgS= 1 2 M v 2 ，需要測量小車質量和勾碼質量，故A正確； B、用勾碼的重力表示拉力，要平衡摩擦力，故B正確； C、勾碼加速下降，是失重，只有當小車的質量遠大於勾碼的質量時，拉力才等於勾碼的重力； 挑選了一個質量為50g的鉤碼，不滿足小車的質量遠大於勾碼的質量，故C錯誤； D、應該換用不同的勾碼重復實驗，故D錯誤； 故選：AB． （2）將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，則拉力對小車做的功為：W=mgS=0.05×10×0.4J=0.2J； 小車和小車中砝碼的動能增量為：E k = 1 2 (M+m) v 2 = 1 2 ×(0.2+0.03)× 1 2 =0.115J． 故答案為：（1）AB；（2）0.20J，0.115J．