为测量电梯运行的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为0的位置。现将的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。

1. 为测量电梯运行的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊 $\text{[math]}$ 的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊 $\text{[math]}$ 的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为0的位置。现将 $\text{[math]}$ 的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。

(1) 该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为 $\text{[math]}$ ，打出纸带如丙图所示。测得C点的瞬时速度大小为 $\text{[math]}$ ，测得重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留两位有效数字）

(2) 该小组结合（1）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度为 $\text{[math]}$ 。指针指在刻度板上B点时电梯的加速度为 $\text{[math]}$ 。（取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字）

【考点】

牛顿第二定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为O的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。

(1) 若甲图中，每一小格的长度为 $\text{[math]}$ ，则该弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ 。

(2) 该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，但该同学未找到低压电源，打点计时器应选图丁中的（选填“A”或“B”）。

(3) 已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度的大小为 $\text{[math]}$ 。（结果保留三位有效数字）

(4) 该小组结合（3）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度大小为 $\text{[math]}$ （结果保留两位有效数字），加速度的方向为（填“竖直向上”或“竖直向下”）

实验探究题普通

2. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺每一小格的长度为1cm，测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示。用弹簧测力计测定小车的质量，读数如图丙所示。重力加速度g取10m/s²。

（1）根据图甲中弹簧测力计的读数可知小车质量m=kg。（保留两位有效数字）

（2）根据乙图图线可知，弹簧的劲度系数k=N/m。（保留两位有效数字）

（3）利用“↓”符号在图甲中刻度尺上方标出小车获得向右的，大小为10m/s²的加速度时指针所指的刻度位置。

（4）若将小车换为一个质量更大的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将（选填“增大”或“减小”）。

实验探究题普通

3. 如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作的一个简易加速度计，可粗略测量运动物体的加速度．在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的 $\text{[math]}$ 点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动．将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速 $\text{[math]}$ 减速 $\text{[math]}$ 运动时，杆便向左 $\text{[math]}$ 向右 $\text{[math]}$ 摆动．为了制作加速度计的刻度盘，某同学进行了如下操作：

(1) 为了测量当地的重力加速度，该同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，根据该纸带测得的重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 结果保留三位有效数字 $\text{[math]}$ ．

(2) 测量出当地重力加速度后，还应测量的物理量是____ $\text{[math]}$ 填入所选物理量前的字母 $\text{[math]}$ ； A. 小球的质量 $\text{[math]}$ B. 轻杆的长度 $\text{[math]}$ C. 小球的直径 $\text{[math]}$ D. 轻杆与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$

(3) 写出加速度与被测物理量之间的关系式 $\text{[math]}$ 用被测物理量的字母表示 $\text{[math]}$ ．

实验探究题普通