实验与实践
伽利略开创了“逻辑推理”与“实验检验”有机结合的研究方法，被尊称为“近代科学之父”。物理学是一门以观察和实验为基础的学科，同时物理学也是一门方法论科学，人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。
（1）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，图可大致表示其实验和思维的过程。让小球沿斜面滚下，测量相关量，然后多次改变斜面倾角进行实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。关于该实验说法正确的是

C

C

；（单选）
A．伽利略直接测量的是小球运动的速度，验证速度随时间均匀变化
B．伽利略直接测量的是小球自由落体的位移，验证位移与时间的二次方的关系
C．图甲所示是实验现象，图丁所示是经过合理外推后的现象
（2）某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。
①实验得到如图乙所示弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原长l₀=

4

4

cm。实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数k=

50

50

N/m。
②选取了1、2两根不同的弹簧，在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计，他在同一个坐标系内作出了弹力与弹簧形变量的F-x图像，如图丙所示。据此可知，弹簧1、2的劲度系数关系为k₁

＞

＞

k₂（选填“＜”、“=”、“＞”）。

（3）如图是用DIS测定小车的加速度的实验装置。

①A是分体式位移传感器的

信号发射

信号发射

器部分。
②实验获得的v-t图如图所示，是一辆从斜面下滑的小车运动的v-t图，由图可知，小车在AB段的运动可以近似地看作

匀加速

匀加速

运动，小车在AB段的加速度大小为

2.0

2.0

m/s²，小车在AB段的位移大小为

0.12

0.12

m。
（4）如图（a）所示，两位同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上，再用图钉把橡皮筋一端固定在板上的A点。在橡皮筋另一端系上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮筋。

（5）判断一个弹簧测力计F单独作用与力F₁、F₂共同（a）（b）作用效果相同的依据是

细绳套的结点达到同一位置O点

细绳套的结点达到同一位置O点

。
（6）如图（b）是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中

F′

F′

表示力F₁和F₂合力的理论值；

F

F

表示力F₁和F₂合力的实际测量值。（选填“F”、“F”）
（7）他们的实验操作的部分步骤如下，老师指出①、②步骤中各有一处存在遗漏。
①一位同学直接取用两个弹簧测力计分别钩住绳套，平行于图板互成角度地拉伸橡皮筋使结点至O点，另一同学记录下O点位置、两测力计对应拉力F₁、F₂的大小和方向。
……
②再用一只弹簧测力计，通过一个细绳套拉伸橡皮筋使其伸长相同长度，记录测力计的示数F和细绳的方向，并按同一标度作出F的图示。
……
请说明：
①步骤中遗漏的内容

弹簧测力计使用前水平调零

弹簧测力计使用前水平调零

；
②步骤中遗漏的内容

使细绳套的结点达到同一位置

使细绳套的结点达到同一位置

。
（8）两同学怀疑实验中的橡皮筋会因多次拉伸而弹性发生变化，于是设计如下实验来探究：将钉有白纸的图板竖直固定，橡皮筋上端固定于O点，一个细绳套上挂一重物，用与白纸平行的水平力拉另一细绳套，缓慢移动结点，在白纸上记录下结点的轨迹，如图（c）中“轨迹1”所示。

把橡皮筋多次拉伸后，重复实验，在同一张纸上记录下结点的轨迹2，如图（d）所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则两次实验中橡皮筋分别被拉到a、b时，橡皮筋拉力的方向

相同

相同

（选填“相同”或“不同”），由此推断拉力的大小F_a

=

=

F_b（选填“＞”、“＜”或“=”）。