4．用如圖1所示的裝置“探究加速度與力和質(zhì)量的關系”，帶滑輪的長木板水平固定，跨過小車上定滑輪的兩根細線均處于水平．
（1）實驗時，一定要進行的操作是AB．（填步驟序號）
A．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)F0；
B．改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶
C．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
（2）以拉力傳感器示數(shù)的二倍F（F=2F0）為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖象如圖2所示，則可能正確的是C．

（3）在實驗中，得到一條如圖3所示的紙帶，按時間順序取0、1、2、…、5共6個計數(shù)點，1～5每相鄰兩個點間各有四個打印點未畫出，用刻度尺測出1、2、…、5各點到O點的距離分別為：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10（cm），通過電磁打點計時器的交流電頻率為50Hz．則：小車的加速度大小為1.5 m/s2，（結(jié)果保留一位小數(shù)）

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（2）抓住加速度與合力成正比，結(jié)合實驗未平衡摩擦力確定正確的圖線．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，運用逐差法求出小車的加速度．

解答 解：（1）A、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故A正確；
b、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關系，故B正確；
c、本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故CD錯誤．
故選：ab
（2）小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，所以a-F圖象是一條傾斜的直線，由實驗裝置可知，實驗前沒有平衡摩擦力，則畫出的a-F圖象在F軸上有截距，故C正確．
故選：C．
（3）根據(jù)△x=aT2，運用逐差法得，a=$\frac{{x}_{35}-{x}_{13}}{4{T}^{2}}=\frac{[（31.10-23.96）-（23.96-10.92）]×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=1.5m/s2．
故答案為：（1）AB    （2）C    （3）1.5

點評 本題實驗源于課本，但是又不同于課本，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．注意在本實驗中不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，因為拉力可以彈簧秤直接測出．

練習冊系列答案
相關習題

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14．某實驗小組在實驗室探究加速度和力、質(zhì)量的關系．
甲同學在小車所受合外力不變時，改變小車的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)如表所示：
實驗次數(shù)小車質(zhì)量m/kg小車加速度a/（m/s2）小車質(zhì)量的倒數(shù)$\frac{1}{m}$/kg-1
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
a．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在下圖的坐標系中描出相應的實驗數(shù)據(jù)點，并作出了 a-$\frac{1}{m}$ 圖象如圖．
b．由a-$\frac{1}{m}$ 圖象，可得出的結(jié)論為在物體受外力不變時，物體的加速度與質(zhì)量成反比．
c．小車受到的合力大約為0.15N．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．滑雪運動是把滑雪板裝在靴底上在雪地上進行速度、跳躍和滑降的競賽運動．滑雪運動中當滑雪板相對雪地速度較大時，會把雪內(nèi)的空氣逼出來，在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”，從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦．然而當滑雪板相對雪地速度較小時，與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去，使得它們間的摩擦力增大．假設滑雪者的速度超過8m/s時，滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由μ1=0.25變?yōu)棣?SUB>2=0.125．一滑雪者從傾角θ=37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓弧）后又滑上一段水平地面，最后停在C處，如圖所示．不計空氣阻力，已知坡長L=24.1m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間；
（2）滑雪者到達B處時的速度大��；
（3）若滑雪板與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.5，求滑雪者在水平地面上運動的最大距離．

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12．空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示．一個質(zhì)量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場中運動，小球經(jīng)過A點時的速度大小為v1，方向水平向右，運動至B點時的速度大小為v2．若A、B兩點之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（　　）
A．A、B兩點的電場強度和電勢大小關系為EA＞EB、φA＜φB
B．若v2＞v1，則電場力不一定做正功
C．A、B兩點間的電勢差為$\frac{m}{2q}$（v22-v12-2gh）
D．小球從A運動到B點的過程中電場力做的功為$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12

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19．如圖所示，虛線表示某點電荷Q所激發(fā)電場的等勢面，已知a、b兩點在同一等勢面上，c、d兩點在另一個等勢面上．甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點a射入電場，在電場中沿不同的軌跡adb曲線、acb曲線運動．則兩粒子所帶的電荷符號不同（填“不同”或“相同”）；兩粒子分別經(jīng)過c、d兩點時速度vc＞vd（填“＞”、“=”或“＜”）；經(jīng)過b點時速度v甲=v乙（填“＞”、“=”或“＜”）．

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9．如圖所示，電梯與水平地面成θ角，一人靜止站在電梯水平梯板上，電梯以恒定加速度a啟動過程中，水平梯板對人的支持力和摩擦力分別為FN和f．若電梯啟動加速度減小為$\frac{a}{2}$，則下面結(jié)論正確的是（　　）
A．水平梯板對人的支持力變?yōu)?\frac{{F}_{N}}{2}$
B．水平梯板對人的摩擦力和支持力之比為$\frac{f}{{F}_{N}}$
C．電梯加速啟動過程中，人處于失重狀態(tài)
D．水平梯板對人的摩擦力變?yōu)?\frac{f}{2}$

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16．一輛自行車以18m/s的初速度在斜面向上滑行做勻減速直線運動，假設斜面足夠長，上坡加速度大小為3m/s2．求：
（1）物體5s末的速度大小；
（2）物體經(jīng)過5s滑行的距離；
（3）物體經(jīng)過7s滑行的距離．

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13．某電場的電場線如圖所示，則某點電荷A和B所受電場力的大小關系是（　�。�
A．FA＞FBB．FA＜FB
C．EA＞EBD．電荷正負不明無法判斷

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14．甲、乙兩物體的在同一直線上運動，其加速度分別為a甲=3m/s2和a乙=-5m/s2，則以下看法正確的是（　�。�
A．甲和乙在某一段時間內(nèi)的位移有可能相等
B．甲的速度變化比乙的速度變化快
C．甲經(jīng)過5s所發(fā)生的速度變化和乙經(jīng)過3s所發(fā)生的速度變化相同
D．甲做勻加速直線運動，乙做勻減速直線運動

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