6．某學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．

（1）為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行，接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B（填選項(xiàng)前的字母）；
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動
B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動
C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動
（2）如圖2是按正確實(shí)驗(yàn)步驟打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，可算出小車的加速度a=0.843m/s2（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）該小組同學(xué)在驗(yàn)證“合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)，增減砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲．在處理數(shù)據(jù)時(shí)為避免圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，該小組同學(xué)的應(yīng)畫出是A．
A．a(chǎn)與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線
B．a(chǎn)與（M+m）的關(guān)系圖線
C．改畫a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
D．改畫a與$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的關(guān)系圖線．

分析 （1）車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)平衡摩擦力；
（2）在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，說明任意兩個(gè)技計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為打點(diǎn)周期的5倍，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大�。�
（3）分別對小車和砝碼盤列出牛頓第二定律方程，即可知道繩子拉力就是砝碼重力的條件以及圖象彎曲的原因．

解答 解：（1）為了保證輕繩對小車的拉力等于小車所受的合力，應(yīng)使輕繩與長木板平行，小車的重力沿斜面向下的分力剛好與小車下滑過程中所受的阻力平衡，為使輕繩中沒有拉力，應(yīng)撤去沙桶，不能撤去紙帶，故B正確，故選B；
（2）由圖示紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，DG=632.7mm-278.4mm=354.3mm=0.3543m，AD=278.4mm=0.2784m，
  由勻變速直線運(yùn)動推論：△x=at2可知，加速度：a$\frac{DE-AB+EF-BC+FG-CD}{9{t}^{2}}$=$\frac{DG-AD}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.3543-0.2784}{9×0．{1}^{2}}$≈0.843m/s2；
（3）當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲是因?yàn)闆]有滿足M＞＞m造成的，沙桶（包括桶中的沙）與小車（包括車中的砝碼）的加速度a大小相等，以沙桶、小車整體為研究對象，若牛頓第二定律成立，則有mg=（M+m）a，即mg一定的情況下，a與$\frac{1}{M+m}$成正比，沒有必要滿足M＞＞m，避免了圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，故選A．
故答案為：（1）B；（2）0.843；（3）A．

點(diǎn)評 明確實(shí)驗(yàn)原理是解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵．在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，注意以下幾點(diǎn)：（1）平衡摩擦力，這樣繩子拉力才為合力；（2）滿足砝碼（連同砝碼盤）質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣繩子拉力才近似等于砝碼（連同砝碼盤）的重力；（3）用“二分法”求出小車的加速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年甘肅會寧縣一中高一上學(xué)期期中考物理卷（解析版） 題型：選擇題

在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿著繩一端的小球站在三層樓的陽臺上，放手讓小球自由下落，兩小球相繼落地的時(shí)間差為。如果站在四層樓的陽臺上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球相繼落地的時(shí)間差將（ ）

A．不變 B．變大 C．變小 D．無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，以點(diǎn)電荷Q為圓心的圓上有B、C兩點(diǎn)，已知將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，克服電場力做功為W，則（　�。�
A．Q為正電荷
B．將負(fù)電荷從C點(diǎn)移至A點(diǎn)，電勢能增加
C．將正點(diǎn)電荷q從B點(diǎn)沿圓周移至C點(diǎn)，電場力不做功
D．將正點(diǎn)電荷q從C點(diǎn)沿圓周移至A點(diǎn)，電場力做功大于W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．一頻閃儀每隔0.04秒發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的小球，于是膠片上記錄了小球在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置．如圖是小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的頻閃照片示意圖．由圖可以判斷，小球在此運(yùn)動過程中（　�。�
A．加速度越來越小B．速度越來越大
C．受到合力的方向與運(yùn)動方向相反D．受到的合力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為m甲：m乙=2：1，甲從高H處自由落下的同時(shí)，乙從高2H處自由落下，若不計(jì)空氣阻力，下列說法中不正確的是（　　）
A．甲、乙兩物體在空中運(yùn)動的時(shí)間之比為1：2
B．在空中下落過程中，同一時(shí)刻二者速度相等
C．甲落地時(shí)，乙的速度大小為$\sqrt{2gH}$
D．甲落地時(shí)，乙距地面的高度為H

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．傳感器和計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以快速測量和記錄變化的力．如下圖所示，傳感器和計(jì)算機(jī)連接，彈性細(xì)繩一端系小球另一端與傳感器連接，把小球舉到O點(diǎn)，放手讓小球自由下落同時(shí)開始計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)通過傳感器獲得彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線．不計(jì)空氣阻力，彈性細(xì)繩一直在彈性限度內(nèi)．根據(jù)圖線可以判斷（　　）
A．細(xì)繩的自然長度是$\frac{1}{2}$gt22
B．t1～t2時(shí)間內(nèi)小球一直處于失重狀態(tài)
C．2t1=t4-t3
D．從t2～t3，小球的速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．有關(guān)等勢面的說法中正確的有（　�。�
A．等勢面一定與電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直
B．電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，兩個(gè)不同的等勢面永遠(yuǎn)不會相交
C．兩個(gè)等勢面間的電勢差是相等的，但在非勻強(qiáng)電場中．兩個(gè)等勢面間的距離并不恒定，場強(qiáng)大的地方．兩等勢面間的距離小，場強(qiáng)小的地方，兩個(gè)等勢面間的距離大
D．在同一等勢面上移動電荷時(shí)，電場力不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．汽車以45km/h的速度勻速行駛．
（1）若汽車以0.6m/s2的加速度加速，加速l0s后汽車的速度能達(dá)到多少？
（2）若汽車以0.6m/s2的加速度減速，則10s后的速度能到達(dá)多少？
（3）若汽車剎車以3m/s2加速度減速，則10S后速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．t=0時(shí)，甲乙兩汽車從相距60km的兩地開始相向行駛，它們的v-t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時(shí)間，下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是（　�。�
A．在第1小時(shí)末，乙車改變運(yùn)動方向
B．在第2小時(shí)末，甲乙兩車相遇
C．在前4小時(shí)內(nèi)，甲車運(yùn)動加速度的大小總比乙車的大
D．在第4小時(shí)末，甲乙兩車相距20 km

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同步練習(xí)冊答案