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    3．某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题．
    （1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用电火花式计时器（填“电磁式打点计时器”或“电火花式计时器”），同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶牵引的情况下，小车拖动“填拖动或不拖动”纸带能在斜面上匀速下滑．
    （2）在满足M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量M不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
    （3）在此实验中，交流电频率为50HZ打出的一条纸带如图，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙所示，则小车的加速度为0.95m/s2，打B点时小车的速度为VB=1.0　m/s．（保留2位有效数字）

    分析 （1）电磁打点计时器的摩擦阻力大于电火花打点计时器．在没有沙桶拖动下，小车和纸带能做匀速直线运动时，摩擦力得到平衡．
    （2）实验时我们认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，但实际不是，实际的拉力为$F=\frac{Mmg}{m+M}$，只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg．实验的方法是控制变量法；
    （3）B点的速度可由A到C点的平均速度求出，加速度可由匀变速运动的规律：△x=at2求解．

    解答 解：（1）电火花打点计时器的摩擦产生的误差小，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能匀速直线运动，摩擦力得到平衡．
    （2）假设小车的加速度为a，拉力为F
    对沙桶及沙：mg-F=ma；对小车：F=Ma；
    联立得：$F=\frac{Mmg}{m+M}$，故只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg
    实验的方法是控制变量法，在探究加速度与合力的关系时，我们要保证小车的质量M不变．
    （3）B点的速度等于A到C点的平均速度
    vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.62-0.4205}{0.2}$=1.0m/s
    设AB段位移为x1，BC段位移为x2
    由△x=at2得：
    a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{0.62-0.5155-（0.5155-0.4205）}{0.01}$=0.95m/s2
    故答案为：（1）电火花式计时器，拖动；（2）M＞＞m，小车的质量M；（3）0.95；1.0

    点评 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．纸带的处理在很多实验中都有涉及，对于速度和加速度的求法一定要牢固掌握．

    练习册系列答案
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    2．在高速公路上拐弯处，为保证安全，路面往往设计外高内低．某段高速拐弯路面与水平面倾角为θ，拐弯路段是半径为R的圆弧，已知当质量为m的汽车车速为v0时，车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则（　　）
    A．v0=$\sqrt{gR}$
    B．v0=$\sqrt{gRtanθ}$
    C．若v＞v0，则路面对车轮产生的横向摩擦力大小为m$\frac{{v}^{2}}{R}$cosθ-mgsinθ
    D．若v＞v0，则路面对车轮产生的横向摩擦力大小为mgsinθ-m$\frac{{v}^{2}}{R}$cosθ

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    3．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如在竖直向上抛物体时，先平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，然后物体离开手掌，上升到最高点（忽略空气阻力）．对此现象分析正确的是（　　）
    A．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度
    B．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度
    C．物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态
    D．物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

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    20．伽利略在研究自由落体运动时通过猜想和数学运算得出，物体下落的位移与时间的二次方成正比，即x∝t2．为了验证这个关系，伽利略用铜球在不同倾角的斜面上运动进行研究．他在这里使用斜面的目的是为了更容易测量铜球运动的（　　）
    A．加速度B．时间C．瞬时速度D．平均速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．图是两种电感式微小位移传感器的原理图，图甲中，1是待测的物体，2是可以上下移动的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上绕有线圈4．乙图中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中图电感式位移传感器并且可以随着物体1在线圈中平移．
    说明它们的工作原理，并尝试设计与线圈3或线圈4相连的电路．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系．木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有沙子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度g．

    （1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做目的是CD．
    A．为了使释放木板后，木板能匀加速下滑
    B．为了增大木板下滑的加速度
    C．可使得细线拉力做的功等于合力对木板做的功
    D．可使得木板在未施加拉力时能匀速下滑
    （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=0.170cm．
    （3）实验主要步骤如下：
    ①测量木板、遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L；按甲图正确连接器材．
    ②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2．则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量△Ek=$\frac{1}{2}M[{（\frac{d}{{t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}]$，合外力对木板做功W=FL．（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）．
    ③在小桶中增加沙子，重复②的操作．
    ④比较W、△Ek的大小，得出实验结论．
    （4）若在本实验中轨道水平放置，其它条件和实验步骤不变，假设木板与轨道之间的动摩擦因数为μ．测得多组F、t1、t2的数据，并得到F与$\frac{1}{{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{1}}^{2}}$的关系图象如图丙．已知图象在纵轴上的截距为b，直线的斜率为k，求解μ=$\frac{b{d}^{2}}{2gLk}$（用字母b、d、L、k、g表示）．

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    15．某探究学习小组的同学在实验室组装了一套如图所示的装置，探究“外力做功与动能变化的关系”，实验室还备有学习电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙、天平．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小沙桶，滑块处于静止状态，重力加速度用g表示，为了完成该实验，则：
    （1）你认为还需要的实验器材有刻度尺（填“秒表”或“刻度尺”）
    （2）实验时，长木板保持水平，在小沙桶中缓慢添加细砂，当滑块匀速运动时，测出小沙桶和细砂的总质量为m1，由此可知该滑块在运动过程中受到的阻力大小为m1g（用题中的字母表示）
    （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中载装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m2（m2＜M），让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2），则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为（m2-m1）gL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12（用题中的字母表示）
    （4）若实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块由静止开始在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v3和v4（v3＜v4），则要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能手否守恒，最终需验证的数学表达式为mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（{{v}_{4}}^{2}-{{v}_{3}}^{2}）$（用题中的字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示．以下说法正确的是（　　）
    A．A、B两点的电场强度EA＞EBB．电子在A、B两点的速度vA＞vB
    C．A、B两点的电势φA＞φBD．电子在A，B两点的电势能EPA＜EPB

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．关于静电场的几种认识，不正确的是（　　）
    A．任何电荷或者带电体的周围都存在着电场这种特殊物质
    B．电场和电场线、等势面一样，都是客观存在的
    C．无论哪种起电方式都不可能违背电荷守恒定律
    D．法拉第提出了电场和电场线的概念

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