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    20．某实验小组成员要做“探究加速度与合外力，质量关系”实验．
    （1）实验前要平衡摩擦力，关于平衡摩擦力，下列说法中正确的是B．
    A．平衡摩擦力的方法就是，通过改变悬挂钩码的质量，使小车能匀速滑动
    B．平衡摩擦力的目的，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
    C．平衡摩擦力时，若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑，则表明摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡
    D．若改变小车的质量，则需要重新平衡摩擦力
    （2）实验中打点计时器使用的电源频率为50Hz，如图1为实验中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出，从纸带上测出x1=4.20cm，x2=5.52cm，x3=9.42cm，x4=10.70cm，则木块加速度的大小a=1.3m/s2（保留两位有效数字）．
    （3）小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，根据各自测得的数据在同一坐标纸上作出a-F图象如图2所示，根据图象可知，这两个同学实验操作时，都没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，若甲、乙两同学所用小车的质量分别为m甲、m乙，由图可知，m甲小于m乙，（选填“大于”“小于”或“等于”）

    分析 （1）实验前要平衡摩擦力，使小车受到的合力等于细线的拉力；平衡摩擦力后在实验过程中不需要再平衡摩擦力．
    （2）应用匀变速直线运动的推论：△x=at2可以求出加速度．
    （3）求出图象的函数表达式，分析图示图象根据图象特点分析答题．

    解答 解：（1）A、平衡摩擦力的方法就是，不挂钩码，让小车与纸带相连，调节斜面的倾角直到小车在斜面上做匀速直线运动为止，故A错误；
    B、平衡摩擦力的目的，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，故B正确；
    C、平衡摩擦力时，小车能在斜面上做匀速直线运动表明摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡，故C错误；
    D、平衡摩擦力后改变小车的质量时不需要重新平衡摩擦力，故D错误；故选B；
    （2）电源频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个打点未画出，则计数点间的时间间隔：t=5×0.02s=0.1s，
    由：△x=at2可知加速度：a=$\frac{{x}_{5}-{x}_{1}+{x}_{6}-{x}_{2}}{8{t}^{2}}$=$\frac{0.0942-0.0420+0.1070-0.0552}{8×0．{1}^{2}}$=1.3m/s2；
    （3）由图象图象可知，当拉力大到一定值时才产生加速度，这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；
    由牛顿第二定律可知：a=$\frac{1}{m}$F，则图象的斜率：k=$\frac{1}{m}$，由图示图象可知：k甲＞k乙，则：m甲＜m乙；
    故答案为：（1）B；（2）1.3；（3）平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（3）小于．

    点评 探究加速度与力、质量关系实验前要平衡摩擦力，要掌握平衡摩擦力的方法；由匀变速直线运动的推论可以求出加速度；求出图象的函数表达式可以比较两小车的质量关系．求加速度时要注意计数点间的时间间隔，这是易错点．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．请写出螺旋测微器和游标卡尺的读数
    （1）如图1，0.200mm                （2）如图2，9.940cm

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．下列关于重力、弹力的说法，正确的是（　　）
    A．规则物体的重心一定在物体的几何中心上
    B．劲度系数大的弹簧，产生的弹力越大
    C．压弹簧时，手先给弹簧一个压力而使之压缩，弹簧压缩后再反过来给手一个弹力
    D．木块放在桌面上，要受到一个向上弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，虚线是等势线，实线是带负电的粒子在电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在电场中运动时仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　）
    A．电场方向水平向右
    B．电场方向竖直向上
    C．粒子从b点向a点运动，电势能一定减小
    D．粒子从a点向b点运动，电势能一定减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图1所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放：小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
    回答下列问题：

    （1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的ABC（填正确答案标号）．
    A．小球的质量m                 B．小球抛出点到落地点的水平距离s
    C．桌面到地面的高度h       D．弹簧的压缩量△x
    E．弹簧原长l0
    （2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．
    （3）图2中的直线是实验测量得到的s-△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s-△x图线的斜率会减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h增加，s-△x图线的斜率会增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图2中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的2    次方成正比．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．物理课上老师拿出了如图1所示的一套实验装置问同学们可以用来完成高中物理中的哪些学生实验，下面是甲、乙、丙三位同学的不同构想．
    （1）甲同学用此装置来完成《探究加速度与力、质量的关系》的实验．
    ①要完成该实验，下列做法正确的是AC．
    A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
    B．实验时，应让小车尽量靠近打点计时器，且应先放开小车再接通打点计时器的电源
    C．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，不应将钩码通过定滑轮拴在小车上
    D．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
    ②设钩码的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中要进行m和M的选取，以下最合理的一组是C．
    A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

    （2）乙同学用该装置来完成《探究绳的拉力做功与小车动能变化的关系》的实验．平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点来计算小车的速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：在小车上加适量钩码．
    （3）丙同学用该装置来完成《验证机械能守恒定律》的实验．
    ①实验中得到了一条纸带如图2所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T，则打下点2时小车的速度v2=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$；若测得小车的质量为M、钩码的总质量为m，打下点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，若不计一切阻力，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为$\frac{1}{2}$（M+m）（v52-v12）．
    ②下列有关三位同学都用以上装置分别完成各自的实验中你认为正确的是：CD．
    A．实验中甲必须用天平测出小车的质量，乙、丙不需要测出小车的质量
    B．实验中甲、乙必须将长木板垫起一定角度以平衡摩擦力，丙不需要平衡摩擦力
    C．实验中甲、乙、丙都要满足钩码的质量要远远小于小车的质量
    D．实验中甲、乙、丙都要先接通电源，再放开小车，且小车要尽量靠近打点计时器．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示，即：小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，实验装置中，把木板的一侧垫高，其目的是平衡摩擦力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    9．实验小组用如图a所示的装置做了“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．
    某位同学先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别读出指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下（g=10 m/s2）．
    钩码质量m/g0100200300400
    刻度尺的刻度x/cm11.7013.4015.1016.8018.50
    （1）上表的5组数据，其中4组数据的对应点已经标在图b的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出弹簧指针所指刻度尺的刻度x与弹力F的关系图线（在答题纸上描点、作图）．
    （2）根据图b图象可以得到该弹簧的原长x0=11.7cm．
    （3）根据图b图象可以得到弹簧的劲度系数k=0.588N/cm．（结果保留3位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    10．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
    （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L为50.15mm；

    （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D为4.700mm；
    （3）由于不知是何种材料，也不知其大约阻值，于是他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻，经正确操作后，用“×10”挡时发现指针偏转情况如图丙所示，则他应该换用×100挡（选填“×1”或“×100”）重新测量．换挡后，在测量前先要进行欧姆调零．表盘的示数如图丁所示，则该电阻的阻值约为2200Ω

    （4）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻Rx，现有的器材和规格如下：
    待测圆柱体电阻Rx（其阻值约为2000Ω）；
    电流表A（量程0～15mA，内阻约300Ω）；
    电压表V（量程0～3V，内阻约20kΩ）；
    直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
    滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；
    开关S；  导线若干．
    为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图1图框中画出测量的电路图．根据电路图将图2实物图补全．

    （5）若测待测圆柱体电阻Rx时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．（不要求计算，用题中所给字母表示）

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