Question

（1）在探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)得到彈簧伸長X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示，由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù)為

200

N/m．圖線的斜率表示

勁度系數(shù)的倒數(shù)

；若要在兩根彈簧中選用一個來制作精確程度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧

甲

；用制作好的彈簧秤來測量物體的重力，如圖b所示，物體重

4.00

N．

（2）如圖是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置．
請完成實(shí)驗(yàn)操作與記錄：
①將彈簧測力計A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線ac掛一重物G，如圖c虛線所示，記錄：測力計A 的讀數(shù)F₀．
②用彈簧測力計B的掛鉤拉另一細(xì)線的b端，該細(xì)線的另一端系在細(xì)線ac上的O點(diǎn)處，手持測力計B保持水平方向緩慢向左拉，到達(dá)如圖所示位置，記錄：O點(diǎn)的位置、

測力計A的讀數(shù)

、

測力計B的讀數(shù)

、

細(xì)線Oa的方向

、

細(xì)線Ob的方向

和細(xì)線Oc的方向．
（3）（10分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度．
①請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤：
a．

打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源

；  b．

重物釋放時應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器

．
②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點(diǎn)，測得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打點(diǎn)的周期為T，則打E點(diǎn)時速度為 v_E=

h5-h3

2T

；若分別計算出各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v²與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 g=

9.4

m/s²．
③若當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值�?.8m/s²，請寫出誤差的主要原因

空氣阻力和摩擦阻力的影響

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)胡克定律結(jié)合數(shù)學(xué)知識即可正確解答；
（2）明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，了解具體實(shí)驗(yàn)步驟以及具體的操作，尤其注意在記錄力時不但要記錄大小還要記錄方向；
（3）①本題考查了打點(diǎn)計時器的具體應(yīng)用，熟悉打點(diǎn)計時器的使用細(xì)節(jié)即可正確解答本題．②勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．可以通過求DF段的平均速度表示E點(diǎn)的瞬時速度．根據(jù)mgh=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

，得：v2-

v

2 0

=2gh結(jié)合圖象明確圖象斜率的含義即求出重力加速度．③由于重物下落過程中不可避免的受到摩擦阻力作用，因此所測的重力加速度偏�。�

解答：解：（1）根據(jù)胡克定律可知：F=kx，圖象中縱坐標(biāo)為伸長量，橫坐標(biāo)為拉力，斜率的倒數(shù)為勁度系數(shù)，由此可求出k_乙=200N/m，由于甲的勁度系數(shù)小，因此其精度高，根據(jù)彈簧秤指針的指示可知，物體的重力為4.00N．
故答案為：200，勁度系數(shù)的倒數(shù)，甲，4.00．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，該�?shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰膀?yàn)證力的平行四邊形定則”，因此需要知道兩個分力的大小和方向，由此可以做平行四邊形，從而求出合力的理論值，該實(shí)驗(yàn)采用的是“等效替換”，因此需要記錄一個彈簧拉橡皮筋時的彈力的大小和方向．
故答案為：測力計A的讀數(shù)，測力計B的讀數(shù)，細(xì)線Oa的方向，細(xì)線Ob的方向．
（3）①打點(diǎn)計時器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點(diǎn)計時器太遠(yuǎn)，這樣紙帶上上所打點(diǎn)很少，不利于減小誤差．
故答案為：打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源；重物釋放時應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器．
②勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，因此有：
vE=

h5-h3

2T

根據(jù)mgh=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

，得：v2-

v

2 0

=2gh，由此可知圖線的斜率表示2g，所以2g=18.8，則g=9.4m/s²．
故答案為：

h5-h3

2T

，9.4．
③由于重物下落過程中不可避免的受到空氣阻力和摩擦阻力的影響，因此所測的重力加速度偏�。�
故答案：空氣阻力和摩擦阻力的影響．

點(diǎn)評：（1）本題考查了彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系的基礎(chǔ)知識，比較簡單，是一道考查基礎(chǔ)知識的好題．
（2）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，我們要知道分力和合力的效果是等同的，這要求同學(xué)們對于基礎(chǔ)知識要熟練掌握并能正確應(yīng)用，加強(qiáng)對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理解．
（3）了解實(shí)驗(yàn)的裝置和工作原理，對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)和一些規(guī)律，會通過圖象求解重力加速度．