重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间

题文

重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定律”的实验，图甲为实验装置简图。



（1）图乙所示为某小组在实验中通过打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，若测得

，则打D点时小车的瞬时速度

=   m/s，小车加速度a=   m/s²。(以上计算结果均保留二位有效数字)
如果实验时电网中交变电流的实际频率

偏大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值    。（填“偏大”或“偏小”）。
（2）某组同学实验后得到了如图丙所示的两条a-F 图线。
（Ⅰ）图线①不过原点的原因是：             ；
（Ⅱ）图线②不过原点的原因是：             ；
（Ⅲ）分析丙图可得小车质量m=   kg；假设得到图线②时长木板水平且小车和木板间的摩擦为滑动摩擦，则他们接触面间的动摩擦因数μ=    。（g取10m/s²）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）

，

,偏小。
（2）（Ⅰ）平衡摩擦时倾角过大；
（Ⅱ）未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小；
（Ⅲ）0.5kg；0.2。

解析

（1）根据匀变速直线运动中点时刻的速度等于平均速度，所以

；
由

可得，

；
如果实验时电网中交变电流的实际频率

偏大，则周期T偏小，计算时按实际周期算是准确的，但是仍按正常周期计算，则所得加速度比真实值偏小。
（2）（Ⅰ）由实验注意事项和题意可知图线①不过原点的原因是：平衡摩擦时倾角过大；
（Ⅱ）由实验注意事项和题意可知图线②不过原点的原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小；
（Ⅲ）由

可知

，所以图线的斜率为

，所以

，m=0.5kg；由图线②可得小车受到的摩擦力

，由

可得

。
点评：此类问题计算某一点的瞬时速度用平均速度等于中点时刻的速度，加速度用

来计算，图线的斜率为

，与坐标轴的交点有不同的物理意义，在F轴上有截距表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角偏小，在a轴上有截距表示平衡摩擦时倾角过大。

考点

据考高分专家说，试题“重庆一中物理实验小组进行“验证牛顿第二定.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。