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    16．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．
    （1）图乙是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中的数据可得小车的加速度a为0.195m/s2；（计算结果保留3位有效数字）
    （2）实验时甲同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系．图丙中符合甲同学的实验结果的是B．
    （3）乙同学做该实验时，拉力传感器出现了故障．为此，该同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了甲实验操作中的不足之处．用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则乙同学得到的图象可能是丙图中C；
    （4）丙同学为得到类似丙图中的A图，在教师的指导下，对乙同学的做法进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，多次实验，依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a-F图，则图线的k=$\frac{1}{M+m}$．（用题中给出的字母表示）

    分析 （1）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    （2）因小球没有平衡摩擦力，故拉力为零时物体没有加速度；图象与横坐标有交点；
    （3）根据实验原理可明确乙同学获得的图象，
    （4）由牛顿第二定律可求得图象的斜率．

    解答 解：（1）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    得：x3-x1=2a1T2 
    x4-x2=2a2T2 
    为了更加准确的求解加速度，我们对2个加速度取平均值
    得：a=$\frac{1}{2}$（a1+a2）
    即小车运动的加速度计算表达式为：
    a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{4.04-1.63-1.63}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s2=0.195m/s2
    （2）因小刚没有平衡摩擦力，只有拉力大于摩擦力时，物体才会产生加速度；故图象与横坐标的有交点；
    故符合题意的只有B；
    （3）因用钩码的重力表示细线拉力；由于钩码的质量不能忽略，故随着所加砝码的质量增加，图象将出现弯曲，
    故选：C；
    （4）对整体由牛顿第二定律可知，a=$\frac{F}{M+m}$，
    故图象的斜率k=$\frac{1}{M+m}$；
    故答案为：（1）0.195；（2）B；（3 ）C；（4）$\frac{1}{M+m}$．

    点评 本题考查求解加速度的方法，掌握牛顿第二定律在实验中的应用，要注意正确受力分析，根据牛顿第二定律可明确加速度的表达式，注意有效数字的保留．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．关于电容器的电容，下列说法正确的是（　　）
    A．电容器所带的电荷越多，电容就越大
    B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大
    C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加二倍
    D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    10．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．

    （1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是D（填字母代号）．
    A．直流电源、天平及砝码      B．直流电源、毫米刻度尺
    C．交流电源．天平及砝码      D．交流电源、毫米刻度尺
    （2）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是：D．
    A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
    B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
    C．报据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h
    D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
    （3）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为h1、h2、h3．已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2，动能的增加量△Ek=$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$（用题中所给字母表示）
    （4）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是BD．
    A．该误差属于偶然误差              B．该误差属于系统误差
    C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
    D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
    （5）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．若重锤所受阻力为f．重锤质量为m，重力加速度为g．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如图3所示，图象是一条直线，此直线斜率k=$\frac{2（mg-f）}{m}$（用题中字母表示）．已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为$\frac{f}{mg}$=2.0% （保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．如图1所示，甲、乙、丙、丁四个实验小组分别采用所示的实验装置．已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m．甲、乙、丙三组同学直接按图完成实验，丁组同学按先按图1丁将木板有定滑轮的一端垫起，调整木板倾角，小车恰好带着重物沿木板斜向下匀速运动．再按图2A保持长木板倾角不变，取下细绳和重物，将小车与纸带相连，然后接通电源释放小车，使之由静止开始加速运动并在纸带上打点．试回答下列问题：

    （1）实验时必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是甲乙丙．
    （2）实验时必须满足“M＞＞m”的实验小组是甲．
    （3）实验时各组同学的操作均完全正确，甲、乙、丙三组作出的a-F图线如图2（B）中A、B或C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是CAB．
    （4）实验时丁组同学操作的小车加速下滑时受到的合力F=mg，该组同学在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a-F图线如图2（C）所示，则小车的质量=2.0kg（保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，我国正在研制的航母也将采用自行研制的电磁弹射系统．电磁弹射系统如图a所示．弹射车放置于导轨之间，起飞前弹射车上牵引杆作用在飞机前轮，当强大的电流从导轨流经电磁弹射车（可看做导体棒，导体棒和飞机通过绝缘体连接），弹射车在强大的安培力作用下推动飞机加速．由于工程技术问题，电磁弹射系统供电采用模块化设计，其核心部分可简化如图b所示，两根相互平行的水平导轨内存在一个竖直向上的匀强磁场，在导轨两侧如图排列许多个供电模块，当弹射车接触模块时，强迫贮能装置通过供电模块为弹射车提供瞬间能量，离开后断电，不计模块间切换时间，供电模块能保证弹射车全过程做匀加速运动．现有一弹射器弹射某飞机，设飞机质量m飞=9.9×103kg，弹射车质量为m弹=0.1×103kg，飞机起飞速度为v=50m/s，在电磁弹射车与飞机发动机同时工作的情况下，发动机推力恒为2.5×104N，飞机从静止开始匀加速L=100m就达到起飞速度．若导轨间的宽度d=lm，通过弹射车的放电电流恒为5×103A．已知起飞瞬间强迫贮能装置需提供的电压为1100V，忽略弹射过程弹射车及飞机受到的阻力．计算时设航母是静止的，g=l0m/s2．求：

    （1）水平导轨间的磁感应强度B；
    （2）起飞瞬间电磁弹射车发热功率P热和弹射车加速到25米位置时装置需提供的电压；（计算时假设整个起飞过程P热恒定）
    （3）发射过程中弹射车的能量利用效率η（即弹射车对飞机做的功与消粍的总电能之比，结果保留2位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．如图1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M．平衡摩擦力后完成下列实验．
    （1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a-F图象，图象是一条过原点的直线．

    ①a-F图象斜率的物理意义是$\frac{1}{M+m}$．
    ②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：合理．（填“合理”或“不合理”）
    ③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？答：否（填“是”或“否”）；理由是因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg．
    （2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以M+m倒数为横轴
    （3）如图2所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车的加速度大小a=2.4 m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s．（结果保留二位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，光滑斜面固定于水平面，物体B叠放在上表面水平的滑块A上，两者一起冲上斜面后始终保持相对静止，则两者在斜面上运动的过程中，以下说法正确的是（　　）
    A．物体B仅受到重力和支持力的作用
    B．物体B受到重力、支持力和水平向左的摩擦力的作用
    C．滑块A受到的合外力水平向左
    D．滑块A受到的合外力方向与其他速度方向相反

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对物块的描述正确的是（　　）
    A．物块将沿斜面下滑B．物块所受的摩擦力方向改变
    C．物块立即获得加速度D．物块受到的摩擦力变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图1所示，质量为M=2kg的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，木板上F、G为木板的两个三等分点．F、G之间贴有上表面光滑的胶纸（厚度不计）．有一个质量为m=3kg、可视为质点的物块，以某一水平初速度v0从左端冲上木板物块在木板上滑动，当物块刚好滑上胶纸时，物块和木板恰好达到共同速度．物块和木板在达到共同速度前的v-t图象如图2所示．根据图象，求：

    （1）求木板的长度．
    （2）求物体与木板间的摩擦因数和地面与木板间的摩擦因数．
    （3）此后物块和木板继续滑动，直到两物体都停止．问此时物体所停处距木板右端的距离？
    （4）整个过程中木板的位移是多少？

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