江西省都昌县第一中学2016届高考物理二轮复习专题限时训练15力学实验与创新

(2)某同学根据实验数据做出了两个a－F图象如图所示，正确的是________；该同学发现图线没有过原点，应该是由于有摩擦力的原因，于是想要作出木块的加速度与合力的关系图象，需要对图象进行修正．修正后的横坐标F合应该等于________(用F、F0表示)．

答案：(1)AB (2)B 2F－2F0

解析：(1)纸带长度有限，若先释放小车，再闭合开关时，重物已落一段距离，纸带的打点长度可能就很短，不利于测量，而先闭合开关，再释放小车，保证纸带充分利用，A正确；缓慢添加细砂，改变小车受到的拉力，可以获取多组实验数据，B正确；小车受到的拉力可通过弹簧秤读出，因而不用测量砂及砂桶的质量，C错误；小车受到的拉力可通过弹簧秤读出，不用砂及砂桶的重力代替，故可以不用考虑“确保砂及砂桶的质量远小于木块的质量”这一条件，D错误．

2F－f

(2)根据牛顿第二定律F合＝2F－f＝ma，得a＝m，可知随着拉力的增大，加速度恰好为零时，应满足摩擦力f＝2F0，修正后应让图线过坐标系的原点，图线向左平移2F0，F合＝2F－2F0.

6．(2015·山西一模)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置．

甲

实验步骤如下：

①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示；

②将水平弹簧的一端固定于气垫导轨的左侧； ③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；

④释放滑块，记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt，算出滑块的速度v；

⑤重复步骤③④，作出v与x的关系图象如图丙．

乙 丙

回答下列问题：

(1)遮光片的宽度为________cm.

(2)若Δt＝3.0×10－2 s，则滑块的速度为________m/s. (3)由图丙可知，v与x成________关系．

(4)实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧压缩量的关系是___________________________________________________．

答案：(1)0.930 (2)0.31 (3)正比(正比例) (4)弹性势能与弹簧压缩量(x)的平方成正比

解析：(1)由题图乙知，遮光片的宽度为d＝9 mm＋6×0.05 mm＝0.930 cm；(2)滑块的速度近似为通过遮光片时的平均速度，其大小为vd

＝＝0.31 m/s；(3)由题图丙知，v-x图象为过坐标原点的直线，则v

Δt12

与x成正比例关系；(4)由机械能守恒定律知弹簧的弹性势能Ep＝mv，

2

122

而v＝kx(k为v-x图象的斜率)，联立得Ep＝mkx，故弹性势能与弹

2簧压缩量的平方成正比．