Question

（1）某同學利用如圖1（a）裝置做“探究彈簧彈力大小與長度的關系”的實驗．
①在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持______狀態．
②他通過實驗得到如圖1（b）所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長x₀=______cm，勁度系數k=______N/m．
③他又利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當彈簧秤上的示數如圖1（c）所示時，該彈簧的長度x=______cm．
（2）①某同學設計了一個探究無輪子小車的加速度a與小車所受拉力F關系的實驗，圖2甲為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法正確的是______
A．實驗時要平衡摩擦力B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠小于小車的總重力 D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖2乙所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T，距離如圖所示．則打C點時小車的速度為______；該同學計算小車加速度的表達式為______．
③保持實驗小車重量20N不變，長木板水平放置，改變砂和砂桶質量，得到圖2丙中的圖線不通過原點．現在要讓圖線過原點，則長木板與水平桌面的傾角θ應調整為______．

Answer 1

（1）①彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態；
②彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為2N時，彈簧的長度為8cm，伸長量為4cm；根據胡克定律F=k△x，有：
k=

F

△x

=

2N

0.04m

=50N/m；
③由圖c得到彈簧的彈力為3N，根據圖b得到彈簧的長度為10cm；
（2）根據實驗原理我們知道，為了讓砝碼的重力更加接近為小車的合外力，本實驗中需要平衡摩擦力和讓砝碼重力遠遠小于小車重力，實驗時先接通電源后釋放小車，故BD錯誤，AC正確．
故選：AC．
②每打5個點取一個計數點，相鄰的計數點的時間間隔是0.1s，
根據中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速得C點的速度為：
vC=

L4

4t

=

(L3-L1)

2T

；
根據△x=aT²可得：
a=

x2-x1

T2

=

L4-2L2

4T2

③該圖線不通過原點，其主要原因是平衡摩擦力時傾角太小；
本題中長木板水平放置、小車重量為20N、拉力是10N時，小車恰好不動，又F=mgμ，得：μ=0.5
平衡摩擦力時重力沿斜面的分力與摩擦力相等，即：
mgsinθ=f=μmgcosθ，解得：tanθ=

1

2

所以長木板與水平桌面的傾角θ應調整為：θ=arctan

1

2

．
故答案為：（1）①豎直；②4，50；③10．（2）①AC；②vC=

L4

4t

（或vC=

(L3-L1)

2T

），a=

L4-2L2

4T2

；③θ=arctan

1

2

．