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    （2008?增城市模拟）火车在平直的轨道上起动时的加速度约为0.2m/s2﹏0.5m/s2．几个同学在外出旅游的火车上想测量火车起动时的加速度，可以提供的器材有：
    A．质量m=50g的钩码
    B．质量M=500g的新玩具小车
    C．长度约为10cm、劲度系数约为10N/m的轻弹簧，弹性限度为1.5N
    D．长度为540cm刻度尺、最小刻度为1mm
    E．秒表
    此外还有一些短线和挂钩等，可以用来连接和固定所选用的器材，当地重力加速度为g．请设计一种简单可行的实验方案，测量在平直轨道上火车起动时的加速度．设火车开始停在车站，起动后做匀加速运动，匀加速运动持续的时间约为2min，就你设计的实验方案，回答下列问题：
    （1）实验必须选用的器材是
    ABCD
    ABCD
    ．（填所用器材前的字母序号）
    （2）说明测量方案和步骤，指明要测量的物理量：
    ①弹簧的原长L0；
    ②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；
    ③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
    ④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．
    ①弹簧的原长L0；
    ②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；
    ③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
    ④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．
    ．
    （3）由所测量的物理量计算加速度的公式是
    a=
    mg(L2-L0)
    M(L1-L0)
    a=
    mg(L2-L0)
    M(L1-L0)
    ．
    分析：火车启动时光滑的水平桌面作为实验台，玩具小车放在水平桌面上，受重力、支持力、弹簧的拉力．
    稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力，根据牛顿第二定律求出其加速度．
    解答：解：火车启动时光滑的水平桌面作为实验台，玩具小车放在水平桌面上，弹簧的一端固定，另一端连接玩具车．
    玩具车受重力、支持力、弹簧的拉力．
    稳定时弹簧的拉力就是玩具车的合力，根据牛顿第二定律得
    a=
    F
    M

    ①弹簧的原长L0；
    ②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；根据胡克定律得mg=k（L1-L0）
    ③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
    ④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．此时弹簧拉力F=k（L2-L0）=
    mg(L2-L0)
    (L1-L0)

    所以（1）实验必须选用的器材是ABCD
    （2）实验步骤和要测量的物理量：
    ①弹簧的原长L0；
    ②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；
    ③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．
    ④火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2．
    （3）由所测量的物理量计算加速度的公式是a=
    F
    M
    =
    mg(L2-L0)
    M(L1-L0)

    故答案为：（1）ABCD  
    （2）①用刻度尺测量弹簧的原长L0，②火车静止时，将钩码挂在弹簧下，竖直吊起，测量弹簧的伸长L1．③在火车车厢内，将弹簧的一端固定，另一端钩住玩具小车，放在水平桌面上，使弹簧处于水平，弹簧和小车的轴线与火车的轨道方向一致．④当火车起动时，拉着小车的弹簧伸长，测量弹簧的长度L2．
    （3）a=
    mg(L2-L0)
    M(L1-L0)
    点评：该题把测量火车的加速度转移到玩具车上．通过受力分析和牛顿第二定律求解．
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