20．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)（使用如圖所示的裝置），設(shè)小車(chē)質(zhì)量和車(chē)上砝碼質(zhì)量之和為 M，砂及砂桶的總質(zhì)量為 m，分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線，其中圖甲、乙、丙是 a-F 圖線，圖丁是 a-$\frac{1}{M}$圖線，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．甲和乙較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
B．丙和丁沒(méi)有把握好實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
C．甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，而乙同學(xué)長(zhǎng)木板傾角太大
D．甲、乙、丙三同學(xué)中，丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作

分析 實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，如果木板墊起的太高，過(guò)平衡摩擦力，小車(chē)重力平行于木板方向的分力大于小車(chē)受到的摩擦力，在不施加拉力時(shí)，小車(chē)已經(jīng)有加速度，a-F圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，在a軸上有截距，若不再滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．

解答 解：AB、在a-F圖中，當(dāng)m＜＜M時(shí)，a與F成線性關(guān)系，所以甲、乙和丙較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m，隨著F的增大，即砂和砂桶質(zhì)量的增大，不再滿足砂和砂桶遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，圖象上部會(huì)出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，所以圖象丁沒(méi)有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于m，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、甲圖中，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，說(shuō)明遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟，即甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，
乙圖中a-F圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，在a軸上有截距，說(shuō)明木板墊起的太高，過(guò)度平衡摩擦力，故C正確；
D、丙圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明較好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 要知道驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，要會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能根據(jù)打出的紙帶求出物體的加速度、物體的瞬時(shí)速度．要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．

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

20．如圖所示，光滑斜面的傾角為30°，輕繩通過(guò)兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定在天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪之間的摩擦力和滑輪的質(zhì)量．物塊A的質(zhì)量為m，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊的輕繩夾角為120°時(shí)，AB恰能保持相對(duì)靜止，則物塊B的質(zhì)量為（　�。�
A．$\frac{\sqrt{2}}{2}$mB．$\frac{m}{2}$C．mD．2m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．某同學(xué)為了“探究做功與速度的關(guān)系”．
（1）在實(shí)驗(yàn)室找到了如甲中的器材，其中本實(shí)驗(yàn)不需要的器材有重錘、鉤碼

（2）用一條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)有圖乙中的兩種穿法，感到有點(diǎn)猶豫．你認(rèn)為B（選填“A”或“B”）邊的穿法正確．
（3）該同學(xué)欲通過(guò)如圖所示裝置打出的紙帶（圖丙）來(lái)判斷是否已經(jīng)平衡摩擦力．根據(jù)紙帶的點(diǎn)跡可以判斷：為進(jìn)一步平衡摩擦力，長(zhǎng)木板與水平桌面的夾角應(yīng)該增大（選填“增大”或“減小”）．
（4）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖丁所示．打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量橡皮筋做功后小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GJ部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)下面所示的紙帶回答），小車(chē)獲得的速度是0.65m/s．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置，備有下 列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、天平、細(xì)沙．他們稱(chēng)量滑塊的 質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．當(dāng)滑塊連接上紙帶，讓細(xì)線跨過(guò)滑輪并懸掛空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是M遠(yuǎn)大于m，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是平衡摩擦力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，鐵架臺(tái)豎直固定放置在水平桌面上，長(zhǎng)木板一端放置在水平桌面邊緣P處，另一位置放置在鐵架臺(tái)豎直鐵桿上，使長(zhǎng)木板傾斜放置．長(zhǎng)木板P處放置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光時(shí)間，實(shí)驗(yàn)步驟是：
①用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊的擋光寬度L，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m．
②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板在鐵架臺(tái)上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)．在鐵架臺(tái)豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測(cè)出Q1到水平面的高度H．
③保持P位置不變，長(zhǎng)木板一端放置在鐵架臺(tái)豎直桿Q2上．用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門(mén)計(jì)時(shí)器測(cè)出滑塊的擋光時(shí)間t1．
④保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端在鐵架臺(tái)上的放置位置，重復(fù)步驟③數(shù)次．
滑塊沿長(zhǎng)木板由Q2運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中，用測(cè)量的物理量（L1，t1，h，H，m）以及重力加速度g回答下列問(wèn)題：
（1）滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=$\frac{L}{{t}_{1}^{\;}}$
（2）滑塊動(dòng)能的變化量△Ek=$\frac{1}{2}m\frac{{L}_{\;}^{2}}{{t}_{1}^{2}}$
（3）滑塊克服摩擦力做的功Wf=mgH
（4）合力對(duì)滑塊做的功W合=mg${h}_{1}^{\;}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點(diǎn)，固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v．已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為φ（取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60°，k為靜電常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．物塊在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA=Qφ
B．物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為mg+$\frac{3\sqrt{3}kqQ}{8{h}^{2}}$
C．點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EB=K$\frac{q}{{h}^{2}}$
D．點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)φB=$\frac{m}{2q}$（v02-v2）+φ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

12．如圖，帶電量均為+q的一對(duì)點(diǎn)電荷，被分別固定在空間相距2h的A、B兩點(diǎn)．在正電荷的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)電子（電量為e，質(zhì)量為m，重力可不計(jì)）正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)此時(shí)電子到正電荷的距離為x，則該電子受到的電場(chǎng)力為$\frac{2kqe\sqrt{{x}^{2}-{h}^{2}}}{{x}^{3}}$，電子的動(dòng)能Ek與距離x的函數(shù)關(guān)系為Ek=$\frac{2kqe（{x}^{2}-{h}^{2}）}{{x}^{3}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)補(bǔ)充完整下列實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容：

（1）用天平測(cè)量小車(chē)和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤(pán)的質(zhì)量m0；用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為0.525cm；按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)之間的距離s；
（2）在砝碼盤(pán)中放入適量砝碼；適當(dāng)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，直到輕推小車(chē)，遮光片先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B的時(shí)間相等；
（3）取下細(xì)繩和砝碼盤(pán)，記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m（填寫(xiě)相應(yīng)物理量及其符號(hào)）；
（4）讓小車(chē)從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B所用的時(shí)間△tA和△tB；
（5）步驟（4）中，小車(chē)從光電門(mén)A下滑至光電門(mén)B過(guò)程合外力做的總功W合=（m+m0）gs，小車(chē)動(dòng)能變化量△Ek=$\frac{1}{2}$M（$\frac1btlzll{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac19bzhjf{△{t}_{A}}$）2（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g），比較W合和△Ek的值，找出兩者之間的關(guān)系；
（6）重新掛上細(xì)線和砝碼盤(pán)，改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量，重復(fù)（2）～（5）步驟．
（7）本實(shí)驗(yàn)中，以下操作或要求是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是B．
A．盡量減小兩光電門(mén)間的距離s
B．調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行
C．砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置來(lái)探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面？實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

（1）將一塊一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上，在長(zhǎng)木板的另一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
（2）把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，連在小車(chē)后端，用細(xì)線跨過(guò)定滑輪連接小車(chē)和鉤碼；
（3）把小車(chē)?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，接通電源，從靜止開(kāi)始釋放小車(chē)，得到一條紙帶；
（4）關(guān)閉電源，通過(guò)分析小車(chē)位移與速度的變化關(guān)系來(lái)研究合外力對(duì)小車(chē)所做的功與速度變化的關(guān)系？
如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用刻度尺測(cè)得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問(wèn)：
（1）打B點(diǎn)時(shí)刻，小車(chē)的瞬時(shí)速度vB=0.40m/s？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為h1時(shí)合外力對(duì)小車(chē)所做的功W0，則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)，合外力對(duì)小車(chē)所做的功為$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W0？（用h1、h2、W0表示）
（3）實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)畫(huà)出小車(chē)位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖3所示？根據(jù)該圖形狀，某同學(xué)對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是AC（填寫(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào)）
A．W∝v         B．W∝v2 C．W∝$\frac{1}{v}$          D．W∝v3
（4）在本實(shí)驗(yàn)中，下列做法能有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差的是ABC（填寫(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào)）A．把長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)中控制鉤碼的質(zhì)量，使其遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量C．調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉小車(chē)的細(xì)線和長(zhǎng)木板平行D．先讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．

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