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    11．如图1所示为“探究加速度与力．质量的关系”的实验装置，所用器材及装配方法见图．小车连接着纸带，纸带可由接在50HZ交流电源上的电火花打点计时器打出点迹．研究对象是小车，小车（含小车上放的砝码）的质量为m1，小桶（含桶内放的砝码）的质量为m2．

    （1）关于该实验，下列说法正确的是C
    A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
    B．实验时应先释放小车后接通电源
    C．在根据实验数据用图象探究加速度与质量关系时，为了便于分析，应作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象
    D．本实验m2应远大于m1
    （2）如图2所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小为0.60m/s2．（结果保留二位有效数字）
    （3）实验时，某实验小组由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，只是把长木板放于水平桌面上便进行实验，他测量得到的a-F图象可能是图3中的图线丙．（选填“甲”．“乙”．“丙”）

    分析 （1）实验时需要提前做的工作有两个：①平衡摩擦力，且每次改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力，因为f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了．②让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m；
    （2）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；
    （3）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．

    解答 解：（1）A、平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，每次改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故A错误．
    B、实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．
    C、由牛顿第二定律得：F=m1a，则：a=$\frac{1}{{m}_{1}}$F，当F一定时，a与$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比，因此需要作出a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象，故C正确．
    D、让小车的质量m1远远大于小桶（及砝码）的质量m2，因为：际上绳子的拉力F=m1a=$\frac{{m}_{1}{m}_{2}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$=$\frac{{m}_{2}g}{1+\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}}$，只有当m2＜＜m1时，F≈m2g，故D错误．故选C．
    （2）相邻计数点间还有四个点没有画出，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
    由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度为：a=$\frac{DE-AB+EF-BC+FG-CD}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.0340-0.0160+0.0400-0.0220+0.0460-0.0280}{9×0．{1}^{2}}$≈0.60m/s2；
    （3）实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则小车受到的合力小于砝码与砝码盘的重力，a-F图象在F轴上有截距，由图3所示图象可知，图象应为丙所示图线．
    故答案为：（1）C；（2）0.60；（3）丙．

    点评 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．下列关于重力的说法正确的是（　　）
    A．重力的方向不一定竖直向下
    B．重力就是物体受到地球的吸引力
    C．物体的重心不一定在物体上
    D．同一个物体在赤道和北极所受重力相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．一个物体受到两个共点力的作用，力的大小分别为6N和8N，夹角为90°，其合力大小为（　　）
    A．2 NB．10 NC．14 ND．48 N

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．在水平固定的长木板上，用物体A、B分别探究了加速度随着合外力的变化的关系，实验装置如图（1）所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的不可伸长的细线（中间连结有一轻质细弹簧）分别拉动长木板上的物块由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，得到了物块A、B的加速度a与轻质弹簧秤的伸长量x的关系图象分别如图（2）中的A、B所示（g已知），

    （1）（多选题）由图判断下列说法正确的是AC
    A．一端带有定滑轮的长木板，未达到平衡物块所受摩擦力的目的
    B．实验中重物P的质量应远小于物块的质量
    C．若在实验中长木板是水平的，图（2）中又知道了图象的截距，就能求解出物体与木板间的动摩擦因数
    D．试验中，应该先释放重物再接通打点计时器的电源
    （2）某同学仔细分析了图（2）中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA小于 mB（填“大于”“等于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数?A大于 ?B（填“大于”“等于”或“小于”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，与水平地面夹角为锐角的下面低端A向上有三个等间距点B、C和D，即AB=BC=CD．小滑块P以初速v从A出发，沿斜面向上运动．先设置斜面与滑块间处处无摩擦，则滑块到达D位置刚好停下，而后下滑．若设置斜面 AB部分与滑块间有处处相同的摩擦，其余部位与滑块间仍无摩擦，则滑块上行到C位置刚好停下，而后下滑．滑块下滑到B位置时速度以及回到 A端时速度大小分别为（　　）
    A．$\frac{v}{2}$、$\frac{\sqrt{3}v}{3}$B．$\frac{\sqrt{3}v}{3}$、$\frac{\sqrt{3}v}{3}$C．$\frac{v}{2}$、$\frac{\sqrt{3}v}{2}$D．$\frac{v}{2}$、$\frac{v}{2}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中，使用了如图1所示的实验装置．

    （1）在下列测量工具中，本次实验需要用的测量仪器有BD．（选填测量仪器前的字母）
    A．游标卡尺B．刻度尺C．秒表D．天平
    （2）实验中，为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力，某同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B．（选填选项前的字母）
    A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶的总质量的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
    （3）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是AD．（选填选项前的字母）
    A．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小
    B．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大
    C．小车质量远大于砂和砂桶的质量
    D．砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
    （4）在某次利用上述已调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a，以m为横坐标，$\frac{1}{a}$为纵坐标，在坐标纸上作出如图3所示的$\frac{1}{a}$-m图象，实验结果验证了牛顿第二定律．如果图线的斜率为k，截距为b，则小车的质量为$\frac{b}{k}$，小车受到的拉力大小为$\frac{1}{k}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律．
    （1）某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，图线不过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
    （2）某同学得到如图丙所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．　A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△x=xDG-xAD=1.80cm，由此可算出小车的加速度a=5.00m/s2（保留三位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置．请根据实验思路回答下列问题：

    （1）通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏大（填“偏大”或“偏小”）．
    （2）该同学得到如图丙所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出．由此可算出运动过程中小车的加速度为0.20m/s2．（结果保留两位有效数字）

    （3）关于这套实验装置，下列说法正确的是ABC
    A．用该套实验装置验证牛顿第二定律时，实验中除了必须垫高长木板以平衡摩擦力外，还必须保证小沙桶质量远小于滑块质量
    B．用该套实验装置验证牛顿第二定律，若该同学能找到用以测量细线张力的力传感器，实验中不必保证小沙桶质量远小于滑块质量，但仍然必须垫高长木板以平衡摩擦力
    C．用该套实验装置可以以滑块为研究对象验证动能定理，实验中必须垫高长木板以平衡摩擦力，同时必须满足小沙桶质量远小于滑块质量
    D．用该套实验装置可以以滑块与小砂桶组成的系统验证机械能守恒定律，实验中除了必须垫高木板以平衡摩擦力，同时必须保证小沙桶质量远小于滑块质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．在“验证力的平行四边形定”的实验情况如图1所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图2是在白纸上根据实验结果画出的图．
    （1）图2中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是F’．
    （2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？
    答：不变．（选填“变”或“不变”）
    （3）本实验采用的科学方法是：B．
    A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法．

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