用如图所示的实验装置完成探究外力

❶ 某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与其质量之间的关系”（1）用游标卡尺

2

❷ 用如图所示的实验装置研究“运动和力”的关系．（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在

（1）小车沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的支持力和重力平衡，作用效果互相抵消；
（2）每次都雀悄让小车从同一个斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面低端时具银基有相同的初速度；
（3）由图知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越远；速度减小得越慢；
小车最后停下来，运动状态改变，是因为受到非平衡力的作用；
（4）由上推理得出：若锋岁谨运动的物体不受外力作用，将做匀速直线运动．
故答案为：（1）重；支持；（2）初速度；（3）小；慢；非平衡力；（4）做匀速直线运动．

❸ 某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．（1）在实验中必须平衡摩擦力，

（1）平衡摩擦力时，当小车做匀速运动时，轨道对小车的摩擦力被小车的重力沿轨道的分力平衡．
（2）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正宏瞎确．
故选：A．
（3）打点计时器所使用的是改氏交流电源．电源的频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点．因每相邻两计数点间还有4个打点未标出，所以每两个计数点间的时间间隔是：T=5×0.02s=0.1s
由题意可知：a₁=

s3?s1

2T2

①
蔽歼空 a₂=

s4?s2

2T2

②
则得加速度 a=

a1+a2

2

③
联立得：a=

(s3+s4)?(s1+s2)

4T2

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

❹ （1）利用下图1的实验装置，探究外力做功与小球动能变化的定量关系．小球在重力作用下从开始自由下落至光

①主尺读数为12mm，游标读数为0.1×0=0.0mm，所以最终读数为12.0mm，即1.20cm．
②计算小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=

d

t

进行计算，该速度是t时间内的平均速度，由于小球做匀加速直线运动，所以该速度小于小球经过d的中点时的瞬时速度，所以此计算结果比小球的实际速度略小；
利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：
小球经过光电门时的速度为：v=

d

△t

=

0.012

3.00×10?3

m/s=4.00m/s．
小球动能变化量为：△E_k=

1

2

mv²-0=

1

2

×0.1×4²J=0.8J．
③电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm，球的直径为1.20cm，则小球下落的高度为球心到光电门的距离，即81.6-

1.20

2

=81.0cm
小球从电磁铁处下落到经过光电门时，小球重力势能减小量为：△E_P=mgh=0.10×10×0.810J=0.810J．
④根据以上数据可知，在误差范围内外力做功与动能变化量相等．
故答案为：①1.20；②4.00m/s；0.800；③81.0；0.810；④在误差范围内外力做功与动能变化量相等．

❺ （1）某同学用如图1所示的实验装置探究合外力做功与小车动能变化的关系．a为小车，b 为打点计时器，c为弹

U2R；故在P-I²图象中，图象的斜率表示电阻，故斜率变大，故D正确；而在P-U²图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，故图象中斜率应越来越小，故AB均错误；故选D；
③由灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡的电流为0.4A，则电压为4V；电源的内电压U_内=Ir=0.4×1=0.4V；故定值电阻两端的电压为6-4-0.4=1.6V；
故定值电阻的功率P=UI=1.6×0.4=0.64W
故答案为：（1）①A；②摩擦阻力；平衡摩擦力；（2）①电路图如图所示；②D；③0.64．

❻ 用如图甲所示装置探究质量一定的物体的加速度与所受外力的关系．实验中认为小车所受合外力的大小F等于小

（1）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则v_B=

xAC

2T

＝

x1+x2

2T

，
（2）图线不通过坐标原点与横梁唯大坐标有截距说明：小车所受拉力力为某个值时，加速度仍然为橡竖零，即合外力为0，说明此时外力与摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
故答案为：（1）

x1+x2

2T

；（2）未平衡摩擦力或平衡摩擦山兆力不够

❼ 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．（1）在实验中必须平衡摩擦力，

（1）为使小车所受合外力等于细线的拉力，该实验需要进行平衡摩擦力操作，具体为：将木板带有打点计时器的一端抬高，让小车的重力沿斜面的分力来哗漏迟平衡摩擦力，即满足mgsinθ=μmgcosθ．
（2）打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源，因此打点周期为0.02s，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，因此计数点之间的时间间隔为：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．
故答案搜老为：（1）重力沿斜面的分力（或倾乱李斜木板）；（2）0.1，1.07．

❽ 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的

解答：抄2Fm，由图可知，图象的斜率为2.5；合外力F=0.25N；
（2）实验中是将物体的重力充当了小车的拉力，由于小车受到桌面的摩擦力，故会使合力小于物体的重力，造成较大的误差，故应未平衡摩擦力（或小车受到的摩擦阻力的影响）．措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高，以平衡摩擦力．
故答案为：（1）0.25；（2）未平衡摩擦力；把木板不带定滑轮的那一端适当垫高，以平衡摩擦力

❾ 某同学安装如图甲的实验装置，探究合外力做功与物体动能变化的关系．①此实验中，应当是让重物做______运

①实验过程中应让重物做自由落体运动；如果物体的机械能守恒，则满足内：

1

2

mv²-

1

2

mv′²=mgh，
则容

1

2

v²-

1

2

v′²=gh，实验需要验证的表达式为：v²-v′²=2gh，由此可知，实验不需要测出重物的质量．
②B点的瞬时速度v_B=

AC

2T

=

1.9mm+5.8mm

2×0.02s

=192.5mm/s≈0.19m/s；
求出D点对应的速度为v_D，测出重物下落的高度为h_BD，
如果物体机械能守恒，则：

1

2

mv_D²-

1

2

mv_B²=mgh_BD，
化简得：

1

2

v_D²-

1

2

v_B²=gh_BD，实验需要验证：

1

2

v_D²-

1

2

v_B²与gh_BD是否相等；
故答案为：①自由落体；不需要；②0.19；

1

2

（v_D²-v_B²）；gh_BD．

❿ 某实验小组用图所示的装置来“探究合外力对物体做功与物体动能变化的关系”：（1）该实验小组的同学在选

（1）A、实验要验证动能定理，即：FS= 1 2 M v 2 用勾码的重力表示拉力，即F≈mg 故要验证：mgS= 1 2 M v 2 ，需要测量小车质量和勾码质量，故A正确； B、用勾码的重力表示拉力，要平衡摩擦力，故B正确； C、勾码加速下降，是失重，只有当小车的质量远大于勾码的质量时，拉力才等于勾码的重力； 挑选了一个质量为50g的钩码，不满足小车的质量远大于勾码的质量，故C错误； D、应该换用不同的勾码重复实验，故D错误； 故选：AB． （2）将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为：W=mgS=0.05×10×0.4J=0.2J； 小车和小车中砝码的动能增量为：E k = 1 2 (M+m) v 2 = 1 2 ×(0.2+0.03)× 1 2 =0.115J． 故答案为：（1）AB；（2）0.20J，0.115J．