7．探究小車加速度與合力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：

①若要探究小車的加速度與合力的關(guān)系，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，分別改變施加在小車上的拉力F，測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a．
②把帶有滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，在沒(méi)有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列計(jì)時(shí)點(diǎn)，如果計(jì)時(shí)點(diǎn)間距相等，就說(shuō)明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡．
③實(shí)驗(yàn)中使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，測(cè)量了C點(diǎn)到A點(diǎn)、E點(diǎn)到C點(diǎn)的距離如圖乙所示．則C點(diǎn)的速度vC=1.07m/s，紙帶的加速度a=3.10m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，用改變砂的質(zhì)量的辦法來(lái)改變對(duì)小車的作用力F，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)．然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過(guò)原點(diǎn)，又不是直線，原因是C
A．沒(méi)有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較大
B．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且砂和小桶的質(zhì)量較大
C．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太低，且砂和小桶的質(zhì)量較大
D．平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且小車質(zhì)量較大．

分析 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)用控制變量法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量；當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)間隔相等時(shí)，恰好平衡摩擦力；放開(kāi)小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，然后再放開(kāi)小車；根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出小車的瞬時(shí)速度與加速度；
探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．當(dāng)小盤(pán)與砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于小盤(pán)與砝碼的重力．

解答 解：①若要探究小車的加速度與合力的關(guān)系，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，分別改變施加在小車上的拉力F，測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a．
②把帶有滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，在沒(méi)有牽引的情況下讓小車拖著紙帶以一定的初速度沿木板運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列計(jì)時(shí)點(diǎn)，如果計(jì)時(shí)點(diǎn)間距相等，就說(shuō)明摩擦力和小車重力沿木板向下的分力平衡．
③計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02s×5=0.1s，C點(diǎn)的速度vC=$\frac{{x}_{AE}}{4t}$=$\frac{0.1520+0.2760}{4×0.1}$=1.07m/s，
紙帶的加速度a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{（2t）^{2}}$=$\frac{0.2760-0.1520}{4×0．{1}^{2}}$=3.10m/s2．
④圖線不過(guò)原點(diǎn)，F(xiàn)不等于零，a仍然為零，知平衡摩擦力不足，即平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太低．
從圖象上可以看出：F從0開(kāi)始增加，砂和小桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砂的質(zhì)量在增加，那么在后面砂和小桶的質(zhì)量就沒(méi)有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，那么繩子的拉力與砂和小桶的總重力就相差較大．圖線不是直線的原因是砂和小桶的質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，即砂和小桶的質(zhì)量較大．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）小車質(zhì)量；（2）相等；（3）1.07，3.10；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求瞬時(shí)速度與加速度問(wèn)題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論即可正確解題；
在探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，知道兩個(gè)認(rèn)為：1、認(rèn)為細(xì)繩的拉力等于小車的合力，（前提要平衡摩擦力），2、認(rèn)為砂和小桶的總重力等于繩子的拉力，（前提是砂和小桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量）．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，將一小球從斜面上方的P點(diǎn)沿不同的方向以相同的速率拋出，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球從拋出到落到斜面的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．水平拋出到達(dá)斜面的時(shí)間最短
B．豎直向下拋出到達(dá)斜面的時(shí)間最短
C．垂直斜面向下拋出到達(dá)斜面的時(shí)間最短
D．平行于斜面向上拋出到達(dá)斜面的時(shí)間最短

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．某興趣小組為了盡量精確測(cè)量某電阻Rx的阻值設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．已知各元件規(guī)格如下：
電壓表V：量程0-3V，內(nèi)阻約為3KΩ
電流表A：量程0-200mA，內(nèi)阻為4.0Ω
滑動(dòng)變阻器R：最大阻值5Ω
定值電阻：R1=2.0Ω
電源：電動(dòng)勢(shì)E約為3V，內(nèi)阻較小

（1）為了保護(hù)各元件安全，開(kāi)光閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該滑至滑動(dòng)變阻器的最左端（選“左”或“右”）．
（2）多次實(shí)驗(yàn)后，該小組在U-I坐標(biāo)系下將電壓表和電流的各組讀數(shù)描點(diǎn)后用直線擬合，得到如圖2所示U-I圖，則待測(cè)電阻Rx阻值為53Ω（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）若不考慮實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，則該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果與Rx的真實(shí)阻值相比，測(cè)量值偏小（選“偏大”或“偏小”或“相等”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．如圖所示，有一光滑、不計(jì)電阻且較長(zhǎng)的“$\prod$“平行金屬導(dǎo)軌，間距L=1m，導(dǎo)軌所在的平面與水平面的傾角為37°，導(dǎo)軌空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=2Ω的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處，與導(dǎo)軌接觸良好．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=2+0.2t（T），金屬桿由距導(dǎo)軌頂部l m處釋放，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間釋放，會(huì)獲得沿斜面向上的加速度；
（2）若勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小為定值，對(duì)金屬桿施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌斜面向下的外力F，其大小為產(chǎn)F=v+0.4（N），v為金屬桿運(yùn)動(dòng)的速度，使金屬桿以恒定的加速度a=10m/s2沿導(dǎo)軌向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化滿足B=$\frac{2}{{0.1+0.1{t^2}}}$（T），t=0時(shí)刻金屬桿從離導(dǎo)軌頂端S0=1m處?kù)o止釋放，同時(shí)對(duì)金屬桿施加一個(gè)外力，使金屬桿沿導(dǎo)軌下滑且沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，求金屬桿下滑5m所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，圖中的電流表為理想電表，當(dāng)K閉合時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（　　）
A．R1兩端的電壓減少，電流表A的讀數(shù)增大
B．R1兩端的電流減少，電流表A的讀數(shù)減小
C．R2兩端的電流增大，電流表A的讀數(shù)增大
D．R2兩端的電壓減少，電流表A的讀數(shù)減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）小明同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖1所示．該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處有：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源不能用干電池；
②小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．
（2）小明改正實(shí)驗(yàn)裝置后，圖2是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)，由圖中物理量可得小車的加速度a的表達(dá)式為$\frac{{{S_4}-2{S_2}}}{{4{T^2}}}$m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．如圖所示，質(zhì)量為m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為r，豎直固定在質(zhì)量為m的木板B上，木板B的兩側(cè)各有一豎直擋板固定在地面上，使木板不能左右運(yùn)動(dòng)．在環(huán)的最低點(diǎn)靜置一質(zhì)量為m的小球C．現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v0，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)．為保證小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使木板離開(kāi)地面，則初速度v0必須滿足（　�。�
A．$\sqrt{3gr}$≤v0≤$\sqrt{5gr}$B．$\sqrt{gr}$≤v0≤$\sqrt{3gr}$C．$\sqrt{7gr}$≤v0≤3$\sqrt{gr}$D．$\sqrt{5gr}$≤v0≤$\sqrt{7gr}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)是α粒子的散射實(shí)驗(yàn)
B．發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的意義在于使人類認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
C．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定
D．原子核內(nèi)的某一核子與其他核子間都有核力作用
E．氫原子的核外電子，在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過(guò)程中，放出光子，電子動(dòng)能增加，原子的電勢(shì)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．如圖所示，升降機(jī)以速度v向上做勻速運(yùn)動(dòng)，物體A相對(duì)于斜面靜止，則在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，關(guān)于物體A所受各個(gè)力做功情況的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．靜摩擦力對(duì)物體做負(fù)功B．重力對(duì)物體做負(fù)功
C．支持力對(duì)物體不做功D．合外力對(duì)物體做正功

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