3．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，教材中提供了參考案例一：如圖所示，兩個(gè)小車放在光滑水平板上，前段各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可放砝碼．兩個(gè)小車后端各系一條細(xì)線，用一個(gè)黑板擦把兩條細(xì)線同時(shí)按在桌子上，使小車靜止，抬起黑板擦，兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，按下黑板擦，兩小車同時(shí)停下來．用刻度尺測出兩小車通過的位移之比就等于它們的加速度之比．
（1）上述實(shí)驗(yàn)中，作用在小車上的力是通過測量小盤和砝碼的重力mg得到的，即F=mg，這樣處理會(huì)有系統(tǒng)誤差，為了減小系統(tǒng)誤差，小盤和砝碼的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是m＜＜M；為了消除這個(gè)系統(tǒng)誤差，有同學(xué)認(rèn)為只要換一下研究對象，在探究加速度與合力關(guān)系時(shí)，將小盤中減掉的砝碼放到小車上，合力依然是小盤和砝碼的重力mg，系統(tǒng)誤差就沒有了，他的研究對象應(yīng)該是小盤、砝碼和小車整體；
（2）該參考案列采用的物理思想方法是BD．
A．等效法　 B．控制變量法　 C．極限法　 D．轉(zhuǎn)換法．

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律即可判斷m與M間的關(guān)系，如果作為整體，就不存在系統(tǒng)誤差；
（2）利用控制變量法來研究加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系，還用到了轉(zhuǎn)化法，通過測量位移來求得加速度

解答 解：（1）對于小盤、砝碼和小車整體：mg=（M+m）a，對于小車：F=Ma，聯(lián)立得：$F=\frac{1}{1+\frac{m}{M}}mg$，當(dāng)m＜＜M時(shí)，F(xiàn)=mg；如果將小盤、砝碼和小車整體作為研究對象，將小盤中減掉的砝碼放到小車上，保證了總質(zhì)量（m+M）不變，而合力大小就是mg；
（2）該參考案例在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”是通過控制小車的質(zhì)量不變，來探究加速度與合力的關(guān)系和通過控制合力不變來探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系得，所以B正確；該案例用刻度尺測出兩小車通過的位移之比就等于它們的加速度之比，采用了轉(zhuǎn)換法把測加速度轉(zhuǎn)換測位移，所以D正確；
故答案為：（1）m＜＜M        小盤、砝碼和小車整體      （2）BD

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度之比和瞬時(shí)速度大小；明確實(shí)驗(yàn)的誤差來源；不難．

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(shí)驗(yàn)題

13．某實(shí)驗(yàn)小組對未知電阻Rx阻值的測量實(shí)驗(yàn)中，提供選擇的器材有：
待測電阻Rx（阻值約300Ω）；
電流表A1（量程20mA，內(nèi)阻約50Ω）；
電流表A2（量程50mA，內(nèi)阻約10Ω）；
電阻箱R（0-999.9Ω）；
滑動(dòng)變阻器R1（20Ω，2A）；
滑動(dòng)變阻器R2（1750Ω，0.3A）；
電源E（電動(dòng)勢6.0V，內(nèi)阻不計(jì)）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干．
某同學(xué)采用如下方案進(jìn)行測量：

a．按圖甲連好電路，調(diào)節(jié)滑片P和R的阻值，使電流表指針指在合適位置，記下此時(shí)A1示數(shù)I1、A2示數(shù)I2和電箱阻值只R0；
b．將電流表A1改接到另-支路（如圖乙），保持電阻箱阻值R0不變，調(diào)節(jié)P，使A2示數(shù)仍為I2，記下此時(shí)A1示數(shù)I1′；
c．計(jì)算得到Rx的阻值．則：
（1）該同學(xué)按圖甲連成如圖丙所示的電路，請指出第6條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤（填圖丙中表示導(dǎo)線的數(shù)字）．
（2）正確連線后，閉合S，將P從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)開始時(shí)A2示數(shù)變化不大，當(dāng)臨近最右端時(shí)示數(shù)變化明顯，這是選擇了滑動(dòng)變阻器R2造成的（填“R1”或“R2”）．
（3）待測電阻Rx=$\frac{{I}_{1}′{R}_{0}}{{I}_{1}}$（用I、I2、R0、I1′的某些量表示）；針對該實(shí)驗(yàn)方案，電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）造成系統(tǒng)誤差．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，兩根固定在一起的桿放在水平地面上，AC長為6m，AB長為4m，OB長為3m，并與AC垂直．O點(diǎn)為固定在地面上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，設(shè)桿AC質(zhì)量均勻分布為M=2kg，桿OB質(zhì)量不計(jì)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊從A點(diǎn)以一定的初速沿桿AC向上滑行，物塊與AC的摩擦系數(shù)μ=0.5，則：
（1）如果滑塊的初速為v0=10m/s時(shí)，上滑過程中桿的A端對地面的最小壓力為多少？
（2）如果滑塊的初速為v0=12m/s時(shí)，上滑過程中桿的A端對地面的最小壓力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于A點(diǎn)，粗糙水平軌道AB與BC斜面平滑連接，現(xiàn)在整個(gè)空間加一上水平向右的勻強(qiáng)電場，使小物塊剛好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，已知AC間的水平距離為S，豎直高度差為H，則下列法正確的是（　�。�
A．全程摩擦力做功大小為μmgs
B．全程電勢能減少mgH+μmgs
C．電場強(qiáng)度E=$\frac{mgH+μmgs}{qs-μqH}$
D．若不改變H和S的大小，只改變斜面的傾角，則須改變電場大小才能到達(dá)C點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某同學(xué)要測量一個(gè)均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用游標(biāo)為10分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1，由圖可知其長度為17.8mm；
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為13.871mm；
（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測量這個(gè)圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3，則該電阻的阻值約為220Ω．

（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～20kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
開關(guān)S及導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請?jiān)趫D4框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．
（5）若該同學(xué)測得圓柱體的電阻為R，則此圓柱體材料的電阻率為ρ=$\frac{πR4ce8wmc^{2}}{4l}$． （此圓柱體的長為l，直徑為d．）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示是某電場中的一簇等勢面，甲等勢面的電勢為90V，乙等勢面的電勢為-10V，各相鄰等勢面間的電勢差相等
（1）將q=+1×10-8C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功1×10-6J；
（2）將q=-1×10-8C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功-2×10-6J；
（3）在圖中定性畫出幾條電場線．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．要測量電壓表V1的內(nèi)阻r．現(xiàn)有如下器材：
A．待測電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約幾千歐）
B．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）
C．定值電阻R（3.0kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器R1（O～10Ω）
E．直流電源E（約9V，內(nèi)阻約2Ω）
F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干．
①因?yàn)樗oV1、V2、R都很大，即使它們并聯(lián)所得電阻也很大，故最大值為10Ω的滑動(dòng)變阻器在電路中必須使用分壓接法（“分壓”或“限流”）才能對電路起到控制作用；
②待測電壓表V1兩端的電壓值可以由V1的示數(shù)直接讀出，通過V1的電流因缺少電流表而不能直接測量，但可以借助題中給出的定值電阻R、電壓表V2間接的測出．
為了測出通過V1的電流，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下三種電路，其中合理的是丙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路．
③在方框內(nèi)畫出測量電壓表V1的內(nèi)阻r的完整的實(shí)驗(yàn)電路圖；

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．質(zhì)量為 10kg的環(huán)在F=200N的拉力作用下，沿粗糙直桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿與水平地面的夾角θ=37°，拉力F與桿的夾角也為θ．力F作用0.5s后撤去，環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4s后，速度減為零．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
求：（1）環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5；
（2）環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)的總距離s=1.8m．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．某同學(xué)在研究電子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，得到了電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡（圖中實(shí)線所示），圖中未標(biāo)明方向的一組虛線是電場線，則下列說法正確的是（　�。�
A．電子在a點(diǎn)動(dòng)能較小B．a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)
C．電場線方向指向左側(cè)D．a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢

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同步練習(xí)冊答案