解题思路:(1)①弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直;②弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律F=k△x求解劲度系数;③直接从弹簧秤得到弹力,再从图象b弹簧弹簧长度.(2)①该实验装置于验证牛顿第二定律的实验装置相同,为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力,本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力.②利用在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求C的速度大小,利用逐差法根据△x=aT2可求物体的加速度.③平衡摩擦力的原理是:利用重力沿斜面的分力与摩擦力相等进行平衡的.
(1)①弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;
②弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有:
k=
F
△x=
2N
0.04m=50N/m;
③由图c得到弹簧的弹力为3N,根据图b得到弹簧的长度为10cm;
(2)根据实验原理我们知道,为了让砝码的重力更加接近为小车的合外力,本实验中需要平衡摩擦力和让砝码重力远远小于小车重力,实验时先接通电源后释放小车,故BD错误,AC正确.
故选:AC.
②每打5个点取一个计数点,相邻的计数点的时间间隔是0.1s,
根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速得C点的速度为:
vC=
L4
4t=
(L3-L1)
2T;
根据△x=aT2可得:
a=
x2-x1
T2=
L4-2L2
4T2
③该图线不通过原点,其主要原因是平衡摩擦力时倾角太小;
本题中长木板水平放置、小车重量为20N、拉力是10N时,小车恰好不动,又F=mgμ,得:μ=0.5
平衡摩擦力时重力沿斜面的分力与摩擦力相等,即:
mgsinθ=f=μmgcosθ,解得:tanθ=
1
2
所以长木板与水平桌面的倾角θ应调整为:θ=arctan
1
2.
故答案为:(1)①竖直;②4,50;③10.(2)①AC; ②vC=
L4
4t(或vC=
(L3-L1)
2T),a=
L4-2L2
4T2; ③θ=arctan
1
2.
点评:
本题考点: 探究弹力和弹簧伸长的关系.
考点点评: (1)本题关键是明确实验原理,然后根据胡克定律F=k△x并结合图象列式求解,不难.(2)正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等,会起到事半功倍的效果.