9．如圖甲所示為某同學(xué)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

①實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B（填選項(xiàng)）
A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．
B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．
C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的一條紙帶所得數(shù)據(jù)計(jì)算出各點(diǎn)速度將各點(diǎn)速度描繪到v-t圖象中（如圖乙所示），請(qǐng)你描繪出小車的v-t圖象，由圖線可得出小車的加速度為0.40m/s2．
③該同學(xué)保持砂和砂桶的總質(zhì)量m不變，通過在小車上增加砝碼改變小車的質(zhì)量M，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．為了探究合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該同學(xué)利用所測(cè)數(shù)據(jù)，做出了a與$\frac{1}{M}$的圖象如圖丙所示：根據(jù)圖象分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中存在的問題．

分析 （1）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)平衡摩擦力；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出瞬時(shí)速度與加速度．
（3）砂和砂桶的質(zhì)量增大，逐漸地砂和砂桶的質(zhì)量不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差，圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)要：將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確，故選B．
（2）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示；根據(jù)v-t圖象的性質(zhì)可知，圖象的斜率表示加速度；
故加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{0.6-0.4}{0.5}$=0.40m/s2；
（3）由圖丙可知，當(dāng)小車質(zhì)量無窮大時(shí)小車的加速度大于0，說明此時(shí)平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大；
該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量太大時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砂和砂桶的總重力大小，隨著F的增大，即砂和砂桶的質(zhì)量增大，逐漸地砂和砂桶的質(zhì)量不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差，圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．
故答案為：（1）B；（2）0.40；（3）平衡摩擦力過度；砂和砂桶的質(zhì)量增大，逐漸地砂和砂桶的質(zhì)量不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量，因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差，圖象會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象

點(diǎn)評(píng) 做驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力，不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足或過平衡摩擦力都是錯(cuò)誤的；本題是連接體問題，運(yùn)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理研究繩子的拉力和小車的速度．對(duì)于當(dāng)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí)，才可以認(rèn)為繩拉車的力為mg，要在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，一物體以初速度v從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，A、B是運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，O、A連線與水平方向的夾角θ=30°，A、B連線與水平方向的夾角α=60°，則物體從O運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間t與從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間t2之比為（　�。�
A．$\frac{1}{3}$B．$\frac{1}{2}$C．$\frac{\sqrt{3}}{3}$D．$\frac{\sqrt{3}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．汽車以額定功率從水平路面上坡時(shí)，司機(jī)要通過變速桿進(jìn)行“換擋”，說法不正確的是（　　）
A．增大速度，增大牽引力B．減小速度，減小牽引力
C．增大速度，減小牽引力D．減小速度，增大牽引力

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，那么
（1）紙帶的左端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點(diǎn)到（2）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=1.89 J，動(dòng)能增加△Ek=1.70 J．（結(jié)果取三位有效數(shù)字）
（4）為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是ABC．
A．選用鐵質(zhì)重錘
B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上
C．釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直
D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．2017年4月22日12時(shí)23分，“天舟一號(hào)”與“天宮二號(hào)”順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接．“天舟一號(hào)”由“長(zhǎng)征七號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，送入近地圓軌道，然后在A點(diǎn)變軌進(jìn)入接地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，B點(diǎn)距離地面的高度為h，地球的中心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．“天舟一號(hào)”飛行幾周后再次變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道，并與“天宮二號(hào)”交會(huì)對(duì)接，如圖所示，已知“天舟一號(hào)”在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，引力常量為G，地球半徑為R．則下列說法正確的是（　�。�
A．“天舟一號(hào)”在近地圓軌道上運(yùn)行速度大于在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行速度
B．“天舟一號(hào)”在橢圓軌道上B點(diǎn)的速度大于在預(yù)定圓軌道上B點(diǎn)的速度
C．“天舟一號(hào)”在橢圓軌道上經(jīng)過A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度之比為$\frac{R+h}{R}$
D．根據(jù)題目所給信息，可以計(jì)算出地球質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}{R}^{3}}{G{t}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=4s時(shí)的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa=4 m和xb=9 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)6的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是（　�。�
A．該波沿+x方向傳播，波速為1.5 m/s
B．從t=4s到t=6s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為0.5m
C．t=7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a離開平衡位置的位移為0.25 m
D．t=9s時(shí)，x=9 m和x=15 m處兩質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移大小相等
E．質(zhì)點(diǎn)b簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.5sin$\frac{π}{4}$t m

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L=1.0m，兩導(dǎo)軌左端MP接有一電阻（阻值未知）和一理想電壓表．一電阻r=2Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置并沿導(dǎo)軌以v0大小的速度水平向右運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)于兩導(dǎo)軌間加上磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同時(shí)對(duì)棒施加一垂直于棒的水平恒力F，此后電壓表的示數(shù)恒為4V，4s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為4J．不計(jì)其他電阻．求：
（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度v0
（2）恒力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，圖甲是法拉第在一次會(huì)議中展示的圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸．若銅盤半徑為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R0，從左往右看，銅盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電流．
某同學(xué)受此圓盤發(fā)電機(jī)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，可以增強(qiáng)夜間騎車的安全性．圖乙為自行車后車輪，其金屬輪軸半徑可以忽略，金屬車輪半徑r=0.4m，其間由絕緣輻條連接（絕緣輻條未畫出）．車輪與輪軸之間均勻地連接有ab等4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個(gè)LED燈，燈可視為純電阻，每個(gè)燈的阻值R=0.3Ω并保持不變．車輪邊的車架上固定有磁鐵，在車輪與輪軸之間形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直于紙面向外的扇形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，扇形對(duì)應(yīng)的圓心角θ=30?．車輪邊緣相對(duì)軸的線速度v=5m/s．不計(jì)其它電阻和車輪厚度，并忽略磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)．（π≈3.0 ）求：

（1）圖甲法拉第圓盤發(fā)電機(jī)回路中，通過電阻R0的電流大小和方向（用“向上”或“向下”表述）；
（2）圖乙自行車后輪回路中，從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，
①在圖2中畫出輪子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程中，電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖象；

②計(jì)算輪子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中回路消耗的總電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．根據(jù)開普勒定律可知：火星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．下列說法正確的是（　　）
A．太陽對(duì)火星的萬有引力大小始終保持不變
B．太陽對(duì)火星的萬有引力大于火星對(duì)太陽的萬有引力
C．火星運(yùn)動(dòng)到近日點(diǎn)時(shí)的加速度最大
D．火星繞太陽運(yùn)行的線速度大小始終保持不變

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