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    10．某实验小组应用如图1所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz．实验步骤如下：
    A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
    B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
    C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
    D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．

    根据以上实验过程，回答以下问题：
    （1）对于上述实验，下列说法正确的是C．
    A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
    B．实验过程中砝码盘处于超重状态
    C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
    D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
    E．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
    （2）实验中打出的一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度为0.16m/s2．（结果保留2位有效数字）
    （3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是图3中的A．

    分析 （1）根据实验原理，可知小车的加速度与砝码盘的加速度不等，但弹簧测力计的读数为小车所受合外力，砝码加速度向下，处于失重状态，不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件；
    （2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，根据作差法求解加速度；
    （3）数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，应该是过原点的一条倾斜直线．

    解答 解：（1）A、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；
    B、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；
    C、小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；
    D、实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故D错误；
    E、由于不是砝码的重力，即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故E错误；
    故选：C
    （2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，
    即△x=aT2，
    解得：a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$
    将△x=0.16cm=0.0016m，T=0.1s带入解得：a=0.16m/s2．
    （3）由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A符合．
    故选：A
    故答案为：（1）C；（2）0.16；（3）A

    点评 解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力，掌握求加速度的方法，注意单位的统一，同时理解由图象来寻找加速度与合力的关系．

    练习册系列答案
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    19．如图：二平行导体轨道相距为L，放置在同一水平面内，左端接电阳R，长为L质量为m的金属杆垂直轨道放置且与轨道接触良好，不计摩擦和导轨、金属杆的电阻．整个装置位于竖直方向的匀强磁场中．对金属杆施加水平向右的恒力F．求：
    （]）开始时金属杆的加速度．
    （2）金属杆运动的最大速度．
    （3）由阻R消耗的最大电功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡，沿3N力的方向作匀速直线运动，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转60°，此时作用在物体上的合力大小为（　　）
    A．2NB．2$\sqrt{2}$NC．3ND．3$\sqrt{3}$N

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    18．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，D形盒半径为R．用该回旋加速器加速质子（质量数为1，核电荷数为1）时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电周期为T．（粒子通过狭缝的时间忽略不计）则（　　）
    A．质子在D形盒中做匀速圆周运动的周期为2T
    B．质子被加速后的最大速度可能超过$\frac{2πR}{T}$
    C．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
    D．不改变B和T，该回旋加速器也能用于加速α粒子（质量数为4，核电荷数为2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某实验小组在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用多用电表测量小灯泡两端的电压，档位开关指示如图1，电表表盘指针如图2所示．

    （1）电压读数正确的是：B
    A.1.1V             B.1.10V             C.120V              D.22V
    （2）实验中，下列操作正确的是（单选）C
    A．断开电路，表笔并联在小灯泡两端
    B．两表笔串联在电路中，闭合电路
    C．表笔并联在小灯泡两端，闭合电路．

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    15．如图甲所示两平行金属板M、N相距d，两极板上有两个正对的小孔A和B，其连线与板面垂直，在两板上加有如图乙所示的交流电压u，交流电压的周期为T，在t=0时刻，N板的电势比M板高U0，一个带正电的粒子（质量为m，电荷量为q）经电压为U（U＜U0）的加速电场加速后，从A孔垂直于M板射入两板间．
    （1）对于加速电压U，存在一个值Uc，当U＞Uc时，带电粒子能够沿一个方向运动，一直到从B孔射出，求Uc大小；
    （2）加速电压U多大时，带电粒子恰好返回A孔？（忽略重力）

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    2．图中，输入端ab间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变输出端AB间的电压，A、B间电压的变化范围为（　　）
    A．0-10VB．0-15VC．0-30VD．15-30V

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    19．如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与质量相等的小球P、Q相连．已知两球静止在P、Q位置，O′Q的长度比O′P短，则下列说法中正确的是（　　）
    A．P球对槽的压力较小B．两球对槽的压力大小相等
    C．O′Q弹簧的弹力大D．两弹簧的弹力一样大

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    20．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：S1=1.40cm，S2=1.90cm，S3=2.38cm，S4=2.88cm，S5=3.39cm，S6=3.87cm．那么：

    （1）在下列给出的器材中，选出探究小车速度随时间变化的规律的实验中所需的器材填在横线上（填编号）．
    ①打点计时器    ②天平  ③低压交流电源④低压直流电源      ⑤细绳和纸带  ⑥钩码和小车   ⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板     ⑨刻度尺     则选出器材是①③⑤⑥⑧⑨
    （2）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上DBAFEGC
    A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
    B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，连好电路
    C．换上新的纸带再重做两次
    D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
    E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
    F．把细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，吊着合适的钩码
    G．断开电源，取出纸带
    （3）在计时器打出点1、2时，小车的速度分别为：v1=10.5cm/s，v2=21.5cm/s．

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