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在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度．           

(1)有一個(gè)同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出F－L圖線．
(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L₀＝________ cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.

按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
(1)（8分）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：
1) 你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．
2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)      量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是                                  ，
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是                                       ．
3) 在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量m往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量M．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小vl與v2 (vl< v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為   _______________________  （用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）。

2、①某同學(xué)用如題圖34-2所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律：實(shí)驗(yàn)中，得到了甲、乙、丙三條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖34-3所示，則應(yīng)選_____紙帶好。

在實(shí)驗(yàn)中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=9.80m/s²，在某次實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖34-4所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O ，另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于____J（取三位有效數(shù)字）.
③由以上的計(jì)算結(jié)果可看出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量     于動(dòng)能的增加量，試簡(jiǎn)單闡述造成這一結(jié)果的兩個(gè)理由            、             。

某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定重力加速度：
（1）電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為              ，頻率             。

（2）打出的紙帶如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的      端應(yīng)和重物相連接。（選填“甲”或“乙”）
（3）實(shí)驗(yàn)中在紙帶上連續(xù)打出點(diǎn)1、2、3、……、9，如圖所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為             m/s²。

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，在這種環(huán)境中無法用天平稱量物體的質(zhì)量。某同學(xué)在該環(huán)境中設(shè)計(jì)了右圖所示的裝置來間接測(cè)量物體A的質(zhì)量。給待測(cè)物體A一個(gè)初速度，使之在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)航天器中除右圖所示的彈簧秤外，還有刻度尺和秒表。則：
（1）桌面給物體A的摩擦力能否忽略不計(jì)？為什么？
答：                                               
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量的物理量是哪些？
答：                                               
（3）寫出所測(cè)物體A的質(zhì)量的表達(dá)式。
答：                                               

（4分）某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛并讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示．(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)

由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.

用游標(biāo)卡尺測(cè)得某樣品的長(zhǎng)度如左圖所示，其示數(shù)L=________mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑如右圖所示，其示數(shù)D=____________mm．

Ⅱ（10分）某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)�力F等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。
①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度為      m/s,小車的加速度大小為        m/s²。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）

②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。
③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。答：                  。

A．在研究電路元件的伏安特性時(shí)，得到如圖所示的伏安特性曲線，已知電壓表V（量程為15V，內(nèi)阻約為150kΩ），電流表A（量程為150mA，內(nèi)阻約為10Ω）．
1請(qǐng)你把實(shí)物圖連接完整
2通過伏安特性曲線可以知道隨著電壓的提高此元件的電阻          （填不變，增加或者減�。�[來源:學(xué)*科*網(wǎng)]
3把此元件和電阻為99歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)接在電動(dòng)勢(shì)10伏特，內(nèi)阻為1歐姆的電源兩端，此時(shí)電源的輸出功率為                ．


11B．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？
                                                                        ．
②測(cè)得遮光條的寬度d=0．50cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2．0×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為                m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、                  和
                  （文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過比較             和             在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

(一).在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示，如圖。圖上標(biāo)出了F₁、F₂、F、F′ 四個(gè)力，其中______（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的；若F與F′的________基本相等,_______基本相同，說明共點(diǎn)力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證。
(二).在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下述選擇的條件更為有利的是(       )
A．只要足夠重就可以
B．只要體積足夠小就可以
C．既要足夠重，又要體積非常小
D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運(yùn)動(dòng)時(shí)不致扭曲

（三）.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧
形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處
靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．
若軌道完全光滑，s²與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s²=____（用H、h表示）．
（四）.在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中有以下實(shí)驗(yàn)步
驟，其合理順序是____________________（用相應(yīng)字母表示）
A．通過改變兩個(gè)拉力的大小和方向，從而改變橡皮條的伸長(zhǎng)，再重復(fù)做幾次；   
B．只用一個(gè)彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O．記下彈簧秤的讀數(shù)
和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個(gè)力F’的圖示；
C．在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的A點(diǎn)；
D．記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置，描下兩條細(xì)繩的方向，在紙上按比例作出力F₁和F₂的圖示，用平行四邊形定則求出（作出）合力F；
E．比較力F’用平行四邊形定則求出的力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等；
F.用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端（即結(jié)點(diǎn)），通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡
皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O；

某同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)”中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如右圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)， 在細(xì)線末端掛上適當(dāng)?shù)你^碼；由靜止起釋放小車后，小車在水平長(zhǎng)木板上向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，與小車相連接的紙帶上被打出一系列的點(diǎn)．
⑴右圖乙給出的是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中1、2、3、4是選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖乙中所標(biāo)數(shù)據(jù)可計(jì)算得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝         m/s²，與計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的小車瞬時(shí)速度大小v₂＝          m/s．
（以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

⑵實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測(cè)出所掛鉤碼重力F并以此作為小車運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)線的拉力，事先還測(cè)得小車的質(zhì)量M，而后他根據(jù)公式計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a．他發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)情況下，根據(jù)上述公式計(jì)算出的加速度值要比利用紙帶測(cè)出的加速度值大．若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中沒有其他錯(cuò)誤，試分析其中的兩點(diǎn)主要原因：①        
                                 ；②                                                          ．
⑶另一個(gè)同學(xué)在完成同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在細(xì)線末端逐次增加一個(gè)質(zhì)量m₀＝50g的鉤碼，然后利用紙帶測(cè)出每次小車運(yùn)動(dòng)的加速度．如果小車質(zhì)量M＝100g，細(xì)線質(zhì)量忽略不計(jì)，那么右圖丙中最適合用來描述小車加速度隨著所掛鉤碼個(gè)數(shù)而變化的圖線是             ．

科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究。下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系。
Ⅰ．理論探究：
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)在恒定合外力的作用下，功與物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谙旅娴奈恢脤懗瞿愕耐茖?dǎo)過程：