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    某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’：
    （1）如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．
    （2）如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动．打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A，B，C，D，E是纸带上五个计数点．

    ①图乙中滑块下滑的加速度为
    3.9m/s2
    3.9m/s2
    ．（结果保留两位有效数字）
    ②若重锤质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为
    mg
    mg
    ．
    ③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为
    2.0（1.8～2.2）
    2.0（1.8～2.2）
    kg．（结果保留两位有效数字）
    分析：①利用逐差法△x=at2可以求出物体的加速度大小；
    ②当取下细绳和钩码时，由于滑块所受其它力不变，因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向；
    ③根据牛顿第二定律有mg=Ma，由此可解得滑块的质量．
    解答：解：①利用逐差法△x=at2有：
    s4-s2=2a1t2
    s3-s1=2a2t2
    t=2T
    联立各式代入数据解得：a=3.9m/s2．
    ②当取下细绳和钩码时，由于滑块所受其它力不变，因此其合外力与撤掉钩码的重力等大反向，即滑块所受合外力等于钩码的重力大小．
    故答案为：mg．
    ③根据牛顿第二定律有：mg=Ma，由此可解得：mg=Ma，因此有：a=
    mg
    M
    =
    F
    M
    ，因此图象的斜率为K=
    1
    M
    ，结合图象求出M=2.0kg．
    故答案为：①a=3.9m/s2．②mg ③2.0（1.8～2.2）．
    点评：明确实验原理是解答实验的关键，如本实验中要明确为何要带着钩码让滑块匀速下滑．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    测量滑块在运动过程中所受的合外力，是“探究动能定理”实验中要解决的一个重要问题．为此，某同学设计了如下实验方案：
    A．用垫块将带有定滑轮的长木板一端适当垫起，
    用细绳通过滑轮挂上钩码，如图所示．调整斜面
    的倾角，直至轻推滑块后滑块沿斜面向下做匀速运动；
    B．保持斜面的倾角不变，取下细绳和钩码，
    让滑块沿斜面向下做匀加速运动．
    上述实验方案中：
    ①滑块做匀速直线运动，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是
    等间距
    等间距
    ：
    ②滑块在加速下滑的过程中所受的合外力大小
    小于
    小于
    钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
    ③若在取下细绳和钩码时，操作不慎使斜面的倾角变大了，而又未重新调整，继续实验，这样对实验结果产生的影响将是：滑块在加速下滑的过程中，若以钩码的重力大小作为合外力的大小，则合外力对滑块所做的功
    等于
    等于
    滑块动能的改变（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题．为此，某同学设计了如下实验方案：
    A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
    B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
    请回答下列问题：
    ①滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是
    等间隔均匀分布
    等间隔均匀分布
    ；
    ②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小
    等于
    等于
    钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
    ③假设钩码质量为m，滑块匀加速下滑的加速度为a，重力加速度为g，不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M=
    mg
    a
    mg
    a
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后面连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示
    B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动．

    打出的纸带如图丙，测得各点与O点（O点为打出的第一个点）距离如图丙所示：
    试回答下列问题：
    （1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度VA=
    x2
    2△t
    x2
    2△t
    ，打点计时器打B点时滑块速度VB=
    x3-x1
    2△t
    x3-x1
    2△t

    （2）已知重锤质量m，当地的重加速度g，若已测出滑块沿斜面下滑的位移为x，则这一过程中，合外力对滑块做的功的表达式W合=
    mgx
    mgx

    （3）测出滑块在OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功，及VA、VB、VC、VD、VE，然后以W为纵轴，以v2为横轴建坐标系，描点作出W-v2图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=
    2
    k
    2
    k
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了研究自由落体的位移与时间的关系，某同学设计了如下实验装置，在竖直放置的立柱上端安装一个电磁铁，通电时小钢球被吸在电磁铁上；断电时小球自由下落，计时装置开始计时，立柱上有可移动的光电门，当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球从初始位置到这个光电门所用的时间t，再用刻度尺测出电磁铁到光电门的距离s，该同学利用上述装置通过多次改变光电门的位置得到了如下一组数据：
    s/m 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
    t/s 0.201 0.285 0.346 0.401 0.447
     t2/s2 0.040 0.081 0.120 0.161 0.200
    （1）为了能最直观地显示自由落体的位移与时间的关系，请帮助该同学在坐标纸上合理建立坐标系，并描点连线

    （2）通过对该同学实验数据的分析可知，自由落体的位移和时间的关系是：
    s与t2 成正比
    s与t2 成正比
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示．
    B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．
    打出的纸带如图丙：
    试回答下列问题：
    ①已知fA=fm相邻计数的时间间隔为ω3，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打B点时滑块速度
    vB=
    x3-x1
    2T
    vB=
    x3-x1
    2T
    ，打c点计时器打点时滑块速度v3
    =
    x4-x2
    2T
    =
    x4-x2
    2T
    ．
    ②已知重锤质量v，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程
    位移x
    位移x
    （写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式
    W=mgx
    W=mgx
    ．
    ③测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、vB、vC、vD、vE，以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量
    2
    k
    2
    k
    ．

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