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    9．某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：

    （1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．
    （2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．
    （3）对应于不同的n的a值见表．n=2时的s-t图象如图（b）所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入表．
    n12345
    a（m/s2）0.200.400.580.781.00
    （4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．
    （5）利用a-n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，g=9.8m/s2）．
    （6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）
    A．a-n图线不再是直线
    B．a-n图线仍是直线，但该直线不过原点
    C．a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大．

    分析 （3）根据x-t图象的性质可明确各时刻对应的位移，根据位移公式可求得加速度；
    （4）将点（2，0.40）作出，并用直线将各点连接即可得出图象；
    （5）找出图象上的点，根据图象的性质以及牛顿第二定律列式，即可求出小车的质量；
    （6）对实验原理进行分析，明确摩擦力带来的影响；根据牛顿第二定律可明确图象的变化情况．

    解答 解：（3）物体做匀加速直线运动，对应的x-t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s时，位移为：x=0.80m；
    则由x=$\frac{1}{2}$at2代入数据得：a=0.40m/s2；
    （4）在图C中作出点（2，0.40），并用直线将各点相连，如图所示；
    （5）由图c可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2，由牛顿第二定律可知：
    4×0.01×9.8=（m+5×0.01）×0.78
    解得：m=0.45kg；
    （6）若木板水平，则物体将受到木板的摩擦力；则有：
    nm0g-μ[m+（5-n）m0g]=（m+5m0）a；
    a=$\frac{n{m}_{0}g}{m+5{m}_{0}}$-$\frac{μ（mg+（5-n）{m}_{0}g）}{m+5{m}_{0}}$=$\frac{{m}_{0}g+μ{m}_{0}g}{m+5{m}_{0}}$n-$\frac{μmg}{m+5{m}_{0}}$
    故说明图象仍为直线，但不再过原点；并且斜率增大；故A错误，BC正确；
    故答案为：（3）0.40； （4）如上图所示；（5）0.45；（6）BC．

    点评 本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象的性质，能根据图象进行分析，明确对应规律的正确应用．

    练习册系列答案
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    20．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时，下列判断正确的是（　　）
    A．A示数变小B．V示数变小
    C．电容器C所带电荷量减小D．电容器C两极板间电场强度减小

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    17．如图，一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央，桌布的一边与桌的AB边重合．已知盘与桌布及桌面间的动摩擦因数均为μ．现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是（以g表示重力加速度）（　　）
    A．a≥μgB．a≥$\frac{3}{2}$μgC．a≥2μgD．a≥3μg

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    4．如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体放在光滑水平地面上，斜面上叠放一质量为m的光滑楔形物块，物块在水平恒力的作用下与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动．重力加速度为g．下列判断正确的是（　　）
    A．水平恒力大小F=（M+m）gtanθ
    B．地面对斜面体的支持力大小N2=（M+m）g
    C．物块对斜面的压力大小N1=mgcosθ
    D．斜面体的加速度大小为$\frac{m}{M}$gtanθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某实验小组在实验室探究加速度和力、质量的关系．
    甲同学在小车所受合外力不变时，改变小车的质量，得到数据如表所示：
    实验次数小车质量m/kg小车加速度a/（m/s2）小车质量的倒数$\frac{1}{m}$/kg-1
    10.200.785.00
    20.400.382.50
    30.600.251.67
    40.800.201.25
    51.000.161.00
    a．根据表中数据，在下图的坐标系中描出相应的实验数据点，并作出了 a-$\frac{1}{m}$ 图象如图．
    b．由a-$\frac{1}{m}$ 图象，可得出的结论为在物体受外力不变时，物体的加速度与质量成反比．
    c．小车受到的合力大约为0.15N．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB=2N，A受到的水平力FA=9-2t（N）（t的单位是s）．从t=0开始计时，则（　　）
    A．A物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的$\frac{5}{11}$
    B．t＞4s后，B物体做匀加速直线运动
    C．t=4.5s时，A物体的速度为零
    D．t＞4.5s后，AB的加速度方向相反

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    18．关于场强与电势的关系，下列说法正确的是（　　）
    A．场强为零的地方电势一定为零B．场强为零的地方电势不一定为零
    C．电场强度大的地方电势不一定高D．场强大小相同的位置电势一定相同

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