2．某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角的關(guān)系．因?yàn)橐话愕拈L(zhǎng)木板摩擦較大，學(xué)習(xí)小組決定用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板，對(duì)氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行改造，做成斜面，這樣摩擦可以忽略不計(jì)，裝置模型簡(jiǎn)化如圖1所示，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：
A．氣墊導(dǎo)軌（已知長(zhǎng)度L）；
B．質(zhì)量為M的滑塊（內(nèi)部是空的，可放砝碼，可視為質(zhì)點(diǎn)）；
C．質(zhì)量為m的砝碼若干個(gè)；
D．各種薄厚不等的方木塊多個(gè)（墊氣墊導(dǎo)軌備用）；
E．米尺；　　　　　　　　　
F．秒表．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
第一步，保持斜面傾角不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．
（1）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向滑塊內(nèi)放入砝碼來(lái)改變滑塊質(zhì)量，只要測(cè)出滑塊由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由下面表達(dá)式$\frac{2L}{{t}^{2}}$求出滑塊的加速度．
（2）某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，根據(jù)這些信息，判斷以下結(jié)論正確的是BD．
時(shí)間t/s
質(zhì)量
次數(shù)		MM+mM+2m
11.421.411.42
21.401.421.39
31.411.381.42
A．在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，滑塊的質(zhì)量改變之后，其加速度改變較大
B．經(jīng)過(guò)分析得出滑塊的加速度和滑塊的總質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系
C．經(jīng)過(guò)分析得出滑塊的平均速度和滑塊的總質(zhì)量成正比
D．在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，滑塊的質(zhì)量改變之后，其下滑時(shí)間不改變
第二步，保持物體質(zhì)量不變，探究加速度與傾角的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的傾角．由于沒(méi)有量角器，因此通過(guò)測(cè)量氣墊導(dǎo)軌頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h/L．某同學(xué)記錄了高度h和加速度a的對(duì)應(yīng)值如下表：
L�。╩）1.00
h　（m）0.100.200.300.400.50
a�。╩/s2）0.9701.9502.9253.9104.880
（3）請(qǐng)根據(jù)上表中所給的數(shù)據(jù)，在圖2坐標(biāo)紙上通過(guò)描點(diǎn)繪出a-h圖象．
（4）根據(jù)所繪出的圖線，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.82m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得出滑塊的加速度；
（2）根據(jù)滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間判斷加速度是否發(fā)生變化，從而得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系；
（3、4）作出a-h圖線，結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的表達(dá)式，通過(guò)圖線斜率的物理意義求出重力加速度的大小．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式得，L=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，則滑塊的加速度a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$．
（2）根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間不改變，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為：斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)．
故選：BD．
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出a-h圖線，如圖所示．

（4）根據(jù)牛頓第二定律得，a=$\frac{mgsinα}{m}=\frac{gh}{L}$
則圖線的斜率k=$\frac{g}{L}$
解得g=$\frac{4.91}{0.5}m/{s}^{2}=9.82m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）$\frac{2L}{{t}^{2}}$，（2）BD，（3）如圖所示，（4）9.82m/s2

點(diǎn)評(píng) 要清楚實(shí)驗(yàn)的原理，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是直接測(cè)量還是間接測(cè)量，通過(guò)物理規(guī)律可以把變量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便更好研究和測(cè)量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)連拍功能記錄運(yùn)動(dòng)會(huì)上女子跳水比賽中運(yùn)動(dòng)員在10m跳臺(tái)跳水的全過(guò)程．所拍攝的第一張照片恰為她們起跳的瞬間，第五張如圖甲，該同學(xué)認(rèn)為這時(shí)她們處在最高點(diǎn)，第二十一張如圖乙，她們正好身體豎直、雙手剛剛觸及水面，查閱資料得知相機(jī)拍攝兩張照片間隔時(shí)間T=0.1s（忽略相機(jī)曝光時(shí)間），設(shè)起跳時(shí)重心離臺(tái)面及觸水時(shí)重心離水面的距離相等，由以上材料：（g=10m/s2）
（1）求運(yùn)動(dòng)員的起跳速度大��；
（2）分析第五張照片是在最高點(diǎn)嗎？如果不是，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的重心是處于上升階段還是下降階段？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．在光滑水平面上，有一質(zhì)量M1=10kg的小車通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的輕繩與另一質(zhì)量M2=15kg的拖車相連接，一質(zhì)量M3=5kg的物體放在拖車的平板上，物體與拖車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．開(kāi)始時(shí)，拖車靜止，繩未被拉緊，如圖所示，開(kāi)始時(shí)小車以v0=3m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求物體在拖車平板上移動(dòng)的距離s．（設(shè)平板足夠長(zhǎng)，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方體物體，F(xiàn)是作用在物塊B上的水平力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若突然將該力作用在A物體上，該力的大小與方向均保持不變，那么，將該力作用在物體A上后，關(guān)于物體A和B的運(yùn)動(dòng)的描述，下列說(shuō)法中可能正確的是（　�。�
A．A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B靜止
B．A和B均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．A和B均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖所示，學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，所用交變電流的頻率為50Hz，在小車和細(xì)線之間安防了一個(gè)力電傳感器（圖中未畫出），通過(guò)電傳感器可以測(cè)出細(xì)線對(duì)小車的拉力的大小，則：
（1）在該實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法中正確的是A．
A．實(shí)驗(yàn)中需要用到控制變量法
B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放小車后，再給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電
C．由于采用了了、電傳感器，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)可不必平衡摩擦力
D．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中必須滿足砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
（2）如圖乙所示，為某小組在做實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩組相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.01s，其中T=0.10s，其中s1=7.05cm，s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm，s6=10.26cm．那么，打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的大小為0.864m/s，小車加速度的大小為0.640m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

7．為了測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離．位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪出木塊相對(duì)傳感器的位移S隨時(shí)間t變化規(guī)律，如圖所示．
（1）根據(jù)上述圖線，計(jì)算0.4s時(shí)木塊的速度v=0.4m/s，木塊加速度a=1m/s2；
（2）為了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)μ，還需要測(cè)量的量是斜面傾角（或A點(diǎn)的高度）；（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭）；
（3）為了提高木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的測(cè)量精度，下列措施可行的是A（單選）
A．A點(diǎn)與傳感器距離適當(dāng)大些
B．木板的傾角越大越好
C．選擇體積較大的空心木塊
D．傳感器開(kāi)始計(jì)時(shí)的時(shí)刻必須是木塊從A點(diǎn)釋放的時(shí)刻．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖所示，為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的P-t圖線．P0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為8.4L．（已知1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L）

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11．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于圓平面（未畫出），一群比荷為$\frac{q}{m}$的負(fù)離子（不計(jì)重力）以相同速率v0，由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場(chǎng)，最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等
B．離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑一定相等
C．由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D．沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體在恒定的水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，已知物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為$\left\{\begin{array}{l}{x=3.0tm}\\{y=0.2{t}^{2}m}\end{array}\right.$，g=10m/s2．根據(jù)以上條件，求：
（1）t=10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)；
（2）t=10s時(shí)刻物體速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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