20．質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動．0～2.0s內(nèi)F與運動方向相反，2.0～4.0s內(nèi)F與運動方向相同，物體的速度一時間圖象如圖所示，已知g取10m/s2．求物體在前4秒內(nèi)的位移多少？物體與水平面間的動摩擦數(shù)．

分析 根據(jù)位移時間關(guān)系公式分段求解位移，也可以根據(jù)平均速度公式求解；對減速和加速過程分別運用牛頓第二定律列式求解．

解答 解：（1）減速過程的位移為${x}_{1}=\frac{{v}_{1}+0}{2}{t}_{1}=\frac{10}{2}×2=10m$；
反向加速過程位移為${x}_{2}=\frac{{v}_{2}+0}{2}{t}_{2}=\frac{-2+0}{2}×2=-2m$，
故總位移為：x=x1+x2=10-2=8m，
即0-4.0s內(nèi)物體的總位移大小8m．
（2）減速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F+μmg=ma1，
加速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-μmg=ma2，
解得：μ=0.2，
故物體與水平間動摩擦因數(shù)的大小為0.2．
答：物體在前4秒內(nèi)的位移為8m；物體與水平面間的動摩擦數(shù)為0.2．

點評 本題關(guān)鍵是先分析清楚物體運動情況，求出加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解；對于圖象問題，我們學(xué)會“五看”，即：看坐標(biāo)、看斜率、看面積、看交點、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．現(xiàn)要測量一個未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用電表（僅可使用歐姆檔）  
電池組（電動勢為3V，內(nèi)阻為1Ω）  
電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）
電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）  
滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，下列判斷和做法正確的是AC（填字母代號）．
A．這個電阻阻值很小，估計只有幾歐姆
B．這個電阻阻值很大，估計有幾千歐姆
C．如需進(jìn)一步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量
D．如需進(jìn)一步測量可換“×1k”擋，調(diào)零后測量
（2）某小組同學(xué)用伏安法測該電阻Rx．利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖1中的甲圖（選填“甲”或“乙”）．
（3）如圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)（2）中所選電路圖，補充完成圖丙中實物間的連線，并使用閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
（4）這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖丁所示，圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的7個坐標(biāo)點．請在圖中描繪出U-I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω（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

11．民用航空客機的機艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，供旅客上下飛機，一般還設(shè)有緊急出口．發(fā)生意外情況的飛機在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個由氣囊構(gòu)成的斜面，機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來，示意圖如圖所示．某機艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=5.0m，CD段為與斜面平滑連接的水平地面．一個質(zhì)量m=60kg的人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊的動摩擦因數(shù)為=0.5．不計空氣阻力，g=10m/s2．求：
（1）人從斜坡上滑下時的加速度大�。�
（2）人滑到斜坡底端時的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，兩塊直徑為2L的同心半圓形帶電金屬板A、B固定在豎直平面內(nèi)，兩板間的距離很近，可認(rèn)為A、B間的電場場強大小處處相等、方向都指向圓心O．在A、B左側(cè)有方向水平向右、場強大小為E的勻強電場．現(xiàn)從正對A、B板間隙、到兩板的一端距離為d處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒（不計重力），發(fā)現(xiàn)此微粒恰能在兩板間運動而不與板發(fā)生相互作用． 
（1）求A、B之間電場的場強大小．
（2）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒的水平位移最大？最大值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．（1）若多用電表的電阻檔有三個倍率，分別是×1、×10、×100．用×10檔測量某電阻Rx時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到×1檔．如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖甲，則該電阻的阻值是22Ω．

（2）現(xiàn)要用伏安法進(jìn)一步測量上一小題中的待測電阻Rx，可供使用的器材如下：
A．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
B．電流表A2，量程100m A，內(nèi)阻約10Ω
C．電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kΩ
D．電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
E．滑動變阻器R1，全電阻5Ω
F．滑動變阻器R2，全電阻200Ω
G．兩節(jié)干電池，內(nèi)阻很小
H．電鍵S、導(dǎo)線若干
要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實驗操作方便．
①所選電流表為A2（填“A1”或“A2”），所選電壓表為V2（填“V1”或“V2”），所選滑動變阻器為R1（填“R1”或“R2”）．
②在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖乙中實物連接成測量電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖1所示的裝置，實驗步驟如下：
a．把紙帶的一端固定在小車上，另一端穿過打點計時器的限位孔；
b．調(diào)整木板的傾角，以重力沿斜面向下的分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力；
c．用細(xì)線將木板上的小車通過定滑輪與砂桶相連；
d．接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點；
e．換上新的紙帶，在砂桶中依次加入適量的砂子，重復(fù)d步驟多次，得到幾條點跡清晰的紙帶．

現(xiàn)測出了其中一條紙帶上的距離，如圖2所示，已知打點周期為0.02s．則這條紙帶上C點速度的大小vC=1.74m/s，形成加速度的大小a=3.20m/s2（取三位有效數(shù)字）．根據(jù)所測紙帶數(shù)據(jù)，把砂與砂桶的重力作為合外力F，擬作出加速度a-F圖象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)a比較大時圖線明顯向F軸偏移，這是由于實驗原理的不完善導(dǎo)致的，請你在這個實驗的基礎(chǔ)上，稍加改進(jìn)實驗原理，得到一條a-F成正比的圖線，寫出你的改進(jìn)方法：在拉小車的繩子上安裝力傳感器，直接測出小車受到的繩子拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．為了“探究加速度與力．質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示的實驗裝置，請思考探究思路并回答下列問題：
（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C
A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B．將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
C．將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D．將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上
（2）在實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，且間距S1，S2，S3，S4，S5，S6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$；

（3）有一組同學(xué)保持小車以及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖3所示，圖線①一定是在軌道傾斜情況下得到的（選填①或②）；小車以及車中的砝碼總質(zhì)量m=0.5kg．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時，采用如圖甲所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出．
（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足m＜＜M時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

（2）一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯誤的是ACD．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出．
（3）在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時，由于平衡摩擦力時操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖乙、丙所示（a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）．其原因分別是：
乙圖：平衡摩擦力時，長木板的傾角過大了；
丙圖：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．某班級同學(xué)用如圖（a）所示的裝置驗證加速度a和力F、質(zhì)量m 的關(guān)系．甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個力傳感器，小車乙上固定一個加速度傳感器（可以測量乙在任意時刻的加速度大小），力傳感器和小車乙之間用-根不可伸長的細(xì)線連接（細(xì)繩與傾斜軌道平行），在彈簧拉力的作用下兩輛小車 一起開始運動，利用兩個傳感器可以釆集記錄同一時刻小車乙受到的拉力和加速度的大�。�
（1）下列關(guān)于實驗裝置和操作的說法中正確的是BD
A．軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力
B．軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力
C．實驗中，在小車乙向下運動的過程中均可采集數(shù)據(jù)
D．實驗中，只能在小車乙加速運動的過程中采集數(shù)據(jù)
（2）四個實驗小組選用的小車乙（含加速度傳感器）的質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=1．Okg、m3=1.5kg和m3=2kg，得到如圖（b）所示的圖象．
（3）為了進(jìn)一步驗證a和m的關(guān)系，可直接利用圖（b）的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖處理實驗數(shù)據(jù)．
請寫出具體的做法；
①簡述收集數(shù)據(jù)的方法：在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個交點，記錄下四個交點的縱坐標(biāo)a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
②為了更直觀地驗證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以加速度a為縱軸，以質(zhì)量的倒數(shù)$\frac{1}{m}$為橫軸．

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同步練習(xí)冊答案