斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力，是现代大跨径桥梁的重要结构形式，桥的斜拉悬索主要承受拉力。某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力，但由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。

①同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是：                                                。
②经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案后进行实验。最后实验取得数据如下：
分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位N）与伸长量x（单位m）之间遵循的函数关系式是F=                  ；对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度         成正比、与悬索的横截面积        成正比。

探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示，将两平行轨道并排放置在水平桌面上，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。试回答下列问题：

（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为        。
（2）已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：

请回答下列问题：
①分析表中数据可得到结论：                  。
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

探究能力是物理学研究的重要能力之一，物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关，为了研究砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad?s-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为
（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。
（2）由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

（10分）（1）“探究合力与分力的关系”的实验如下图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点。用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O。
①从图甲可读得弹簧秤B的示数为     N。
②为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的   （填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力。
③图乙中方向一定沿AO方向的力是       (填“F”或“F′”)。

（2）在研究弹力和弹簧的形变量的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，作为原长。然后竖直悬挂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。记录外力F和弹簧的伸长量x作出F-x图线如上图所示，由图可知弹簧的劲度系数为        N/m，图线不过坐标原点的原因是由于         。

在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。

该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是        
A．实验中摩擦力没有平衡
B．实验中摩擦力平衡过度
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化
（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为     m／s，小车的加速度为     m／s²。（计算结果均保留两位有效数字）

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图(a)所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，砂和砂桶的质量用m表示． (交流电的频率为50Hz)

(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为　　　m/s²(保留两位有效数字)
(2)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)在实验中，由于没有注意始终满足（2）的条件，结果得到的图象应是图中的(　　)

(4)某一组同学先保持砂和砂桶的质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．

A．平衡摩擦力时，应将砂和砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式求出

在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.

(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为      m/s²（计算结果保留两位有效数字）.
(2) 打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s²，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的        两点之间.
(3) 若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m:M=    .

（18分）（1）用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．

①某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：                              ．
②如果这位同学先如①中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a—F图线是下图中的        （填选项代号的字母）．

③若交流电的频率为，某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出用s₁、s₂、s₃、s₄以及f来表示小车加速度的表达式：a=                ．

（2）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。
①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：

a                           ；        b                           。
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打点的周期为T，则打E点时速度为v_E=     ；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v²与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 g=     m/s²．

在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为，BD间的距离为，则打B点时小车运动的速度    ，小车运动的加速度     。

验证“平行四边形法则”实验中，贴有带方格白纸的木板固定在竖直墙壁上，紧贴木板用两个弹簧称把已知重力为4N的物块用细线悬挂起，物块保持静止，如图11所示，记下两弹簧称的拉力方向，读出两弹簧称的示数，,。取下弹簧称后，以小方格边长为1N做标度，请你在方格纸内完成余下的作图步骤，以验证：求两力合力时满足平行四边形法则。