(8分)有两个物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。
⑴第一小组：利用平衡条件来测量动摩擦因数。
该小组同学设计了两种实验方案：
方案A：长木板固定，用弹簧秤拉动木块，如图甲所示；
方案B：木块通过弹簧秤连接到墙壁，用手拉动木板，如图乙所示。
①上述两种方案中，你认为更合理的方案是 (填“A”或“B”)，原因是 ；
②该实验中应测量的物理量是 ，滑块和长木板之间的动摩擦因数μ＝ 。
⑵第二小组：利用牛顿第二定律来测量动摩擦因数。
实验装置如图丙所示，一端装有定滑轮的、表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，长木板上有一滑块，滑块右侧固定一轻小动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。
实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F′，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数F′为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是纵轴截距大小等于b的一条倾斜直线，如图丁所示。已知滑块和轻小动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦。则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ＝ 。
⑴①B，因为在方案A中，木块要在长木板上匀速运动，而在方案B中，对木块的运动无限制，且弹簧秤是静止的，便于读数；②木块的重力G、弹簧秤的示数F，
；⑵
。
解析试题分析：⑴①在两种方案中，滑块与木板之间的摩擦为滑动摩擦力，依据的实验原理肯定是滑动摩擦定律，因此为达实验目的——测出动摩擦因数，需知道滑动摩擦力和正压力的大小，因此在方案A中，滑块要在长木板上匀速运动，弹簧秤的读数才等于滑块与木板间的滑动摩擦力大小，而在方案B中，无论木板如何运动，对滑块都存在弹簧秤的拉力和滑动摩擦力相平衡，且在方案B中，弹簧秤是静止的，便于读数，故更合理的方案是B；
②由①中分析可知，实验中需测量的物理量为木块的重力G、弹簧秤的示数F，根据滑动摩擦定律可知，滑块和长木板之间的动摩擦因数μ＝；
⑵对滑块和轻小动滑轮，根据牛顿第二定律有：2F′－μmg＝ma，即F′＝
＋
，对照F′-a图象可知，＝b，解得：μ＝。
考点：本题主要考查了力学设计性实验问题，涉及到实验原理的理解、误差的分析、实验注意事项、数据处理等知识，属于中档题。
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（12分）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间
和
，求出加速度
；
④多次重复步骤③，求的平均值
；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数
。
回答下列问题：
(1)测量
时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为 cm。
(2)物块的加速度可用
和表示为
。
(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为
。
(4)如果细线没有凋整到水平，由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。
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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标，
为纵坐标，在坐标纸上做出
关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。
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（6分）利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm， BC="9.17cm." 已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）
（1）打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s.
（2）由纸带计算出重力加速度的数值为________m/s2, 当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是 . 
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（8分）验证“力的平行四边形法则”实验如图所示，A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图甲中弹簧秤B的读数为 N；图乙中的F和
两力中，方向一定沿OA方向的是 ；本实验采用的科学方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
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（9分）电磁打点计时器使用 电源，通常的工作电压为 .利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》，如图给出了某次实验中的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，每相邻两个计数点的间还有四点（未画出），电源频率50Hz.从纸带上测得：X1=1.50cm，X 2=2..00cm，X3=2.50cm，X4=3.00cm，X5=3.50cm，X6=4.00cm。(结果保留两位有效数字)
（1）通过纸带分析可知，小车的速度在 （填“增大”或“减小”）（2）每相邻两个计数点的时间间隔是 s(3) 计数点0到计数点6的平均速度是 m/s（4）计数点4的速度为 m/s（5）小车运动的加速度是 m/s2
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某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7（甲）所示。
（1）请指出实验装置中存在的明显错误： 。
（2）进行实验时，为保证重锤下落时初速为零，应 （选填A或B）。
A．先接通电源，再释放纸带
B．先释放纸带，再接通电源
（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图（乙）示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3= ，则可验证重锤下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。
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（９分）某实验小组要测量一个用电器L的额定功率（额定电压为10V、额定功率在12W～15W之间），测量电路的部分导线已经接好（如图所示）。实验室有下列器材可供选用：
直流电源：E1（电动势为3 V，内阻很小）
E2（电动势为15 V，内阻很小） 
直流电流表：A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）
A2（量程0～3 A，内阻约为0. 1 Ω）
直流电压表：V（量程为3 V、内阻为3 kΩ）
滑动变阻器：R1（阻值范围0～20 Ω）
R2（阻值范围0～200 Ω）
定值电阻：R3="3" kΩ、R4="9" kΩ、R5="25" kΩ
开关一个，导线若干
为使测量尽可能准确、方便，请回答：
①电源应该选择 （填“E1”或“E2”）；
②电流表应该选择 （填“A1”或“A2”）；
③滑动变阻器应该选择 （填“R1”或“R2”）；
④由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻，在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。
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(10分)⑴图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为___________mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为_____________mm．
⑵某同学用电火花计时器(其打点周期T＝0.02s)来测定自由落体的加速度．试回答：
①下列器材中，不需要的是___________(只需填选项字母)．
| A．直尺 | B．纸带 | C．重锤 | D．低压交流电源 |
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