（Ⅰ）（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）砝码质量（g）306090120150弹簧总长（cm）6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小（N）0.30.60.91.21.5①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线．②该弹簧的劲度系数k= （Ⅱ）（1）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器一个、米尺．请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t．②用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a= ．③用米尺测量A1相对于A2的高度h．设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F= ．④改变，重复上述测量．⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．（2）在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：①A图线不通过坐标原点的原因是；②A图线上部弯曲的原因是．试题及答案-解答题-云返教育

试题详情

（Ⅰ）（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s²）

砝码质量（g）		30	60	90	120	150
弹簧总长（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79
弹力大小（N）		0.3	0.6	0.9	1.2	1.5

①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线．
②该弹簧的劲度系数k=
（Ⅱ）（1）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器一个、米尺．请填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：
①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑至斜面底端A₂，记下所用的时间t．
②用米尺测量A₁与A₂之间的距离x，则小车的加速度a=　．
③用米尺测量A₁相对于A₂的高度h．设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=　．
④改变　，重复上述测量．
⑤以h为横坐标，1/t²为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
（2）在“验证牛顿运动定律”的实验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过实验测量作出了图乙中的A图线．试分析：

①A图线不通过坐标原点的原因是　；
②A图线上部弯曲的原因是　．

试题解答

见解析

（1）由胡克定律：F=kx得：弹力F和形变量x是正比关系，图线应是过原点的直线，作图时不在???线上的点要舍弃，做出的图线的斜率即是劲度系数k．
（2）小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：s=

可求出加速度a；小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsinθ，θ为斜面的夹角，求出sinθ，即可求出合外力F；用动能定理可解得：h=

，所以h与

成正比，所以我们需要改变h．
（3）根据牛顿第二定律和图象的特点可分析实验实验误差产生的原因．
（1）

（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．

②由

可得：k=25N/m．
（2）①小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：x=

，解得：a=

②小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsinθ，θ为斜面的夹角，sinθ=

，所以合力为：F=mgsinθ=

．
③用动能定理可解得：h=

，所以h与

成正比，所以我们需要改变h，所以需要：改变斜面的倾角或斜面高h
（3）①由图象可知，当小车所受拉力不为零时，加速度仍然没有产生，因此该实验的操作不当为：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
②设小车与砝码的质量为M，小桶与砂子的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=