重难点强化练（四） 实验综合训练
1．如图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。
图1
(1)O、E间的距离为________ cm。
(2)如图2是根据实验数据绘出的x-t图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，加速度大小为________ m/s(保留3位有效数字)。
22
图2
解析：(1)此刻度尺的分度值为1 mm，要估读到0.1 mm。
121
(2)由x＝at可知图线的斜率k＝a，由图中数据可计算出k，则加速度大小为0.933
22m/s。
1
答案：(1)1.80 (2)a 0.933
2
2．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内)，如图3甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F-l变化的图线如图乙所示。
2
图3
(1)由此图线可得出的结论是________________________________________________； (2)弹簧的劲度系数为________ N/m，弹簧的原长l0＝________ m；
(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：_____________ ________________________________________________________________________，
1
缺点在于：__________________________________________________。 解析：(1)在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比。 (2)由ΔF＝kΔx和乙图可知：(30－10)＝k×20×10 所以k＝100 N/m，
由乙图可知F＝20 N时，l＝10 cm＝0.1 m， 所以20＝k(0.1＋0.25－l0)， 即l0＝0.15 m。
(3)优点是避免弹簧自身重力对实验的影响，缺点是弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。
答案：见解析
3.在“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器接在50 Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5个点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点)。从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图4所示。
－2
图4
(1)若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做________运动，且直线与－x方向夹角越大，说明纸带运动的________越大。
(2)从第一个计数点A开始计时，为求出0.25 s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：________。
(3)若测得a段纸带的长度为10.0 cm，e段纸带的长度为2.0 cm，则可求出加速度的大小为________ m/s。(结果保留2位有效数字)
解析：(1)由匀变速直线运动的位移规律，可得每段纸带的平均速度与该段纸带的长度有关，则图像可看做v-t图，可得纸带做匀减速直线运动，图线倾角的大小反映了加速度的大小。
(2)横轴x轴即可等效成t轴，0.25 s时恰好对应纸带c的中间时刻，故测出c段的长度即可求出0.25 s时刻纸带的瞬时速度。
(3)根据xm－xn＝(m－n)aT，代入数据可求得加速度为2.0 m/s。 答案：(1)匀减速直线 加速度 (2)c段 (3)2.0
2
2
2
2
4．有同学利用如图5所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题：
图5
(1)(多选)改变钩码个数，实验能完成的是( ) A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4 B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4 C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4 D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( ) A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C．用量角器量出三段绳子之间的夹角 D．用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为图6中________(选填“甲”或“乙”)是正确的。
图6
解析：(1)对O点受力分析如图所示，OA、OB、OC分别表示N1、N2、N3的大小，由于三共点力处于平衡，所以N1、N2的合力大小等于N3，且N3＜N1＋N2，即|N1－
N2|＜N3＜N1＋N2，故B、C、D能完成实验。
(2)为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点
O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，应
从力的三要素角度出发，要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，B、C、D错误。
3