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    5．某中学的实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系，实验时将小车靠近打点计时器，用绳子牵引小车运动，通过打点计时器得到一条纸带，通过纸带算出小车的加速度（假设小车和砝码的总质量为M，盘和盘中砝码的总质量为m）．

    （1）若绳子对小车的牵引力近似等于mg，则需满足M?m关系．
    （2）该小组在探究加速度与质量的关系时，通过多次改变小车的质量，得到多组数据，如果用图象处理数据，作a与$\frac{1}{M}$的关系图线能更直观地了解加速度a与质量M的关系．
    （3）通过多次实验，甲、乙两同学利用自己得到的数据和第（2）问的关系，各自画出了图线，如图乙所示，该图象说明在甲、乙两同学做实验时甲（填“甲”或“乙”）同学实验中绳子的拉力更大．

    分析 根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码桶及桶内砝码的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．图象中的斜率等于绳子的拉力大小，故斜率不同则绳子的拉力不同．

    解答 解：（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=$\frac{mg}{m+M}$，
    则绳子的拉力F=Ma=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当M?m，即砝码盘及盘内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．
    （2）由于a∝$\frac{1}{M}$，所以a-$\frac{1}{M}$ 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与$\frac{1}{M}$ 的图象．
    （3）a-$\frac{1}{M}$图象的斜率等于绳子的拉力大小，
    所以该图象说明在甲、乙两同学做实验时甲同学实验中绳子的拉力更大．
    故答案为：（1）M?m；（2）$\frac{1}{M}$；（3）甲

    点评 本题关键是要联系“探究加速度与力、质量的关系”的实验的实验原理进行分析；明确细线的拉力要等于合力的条件，难度不大，属于基础题．

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    A．月球的质量为$\frac{4{π}^{2}（R+H）^{3}}{G{T}^{2}}$
    B．月球的第一宇宙速度为$\frac{2π\sqrt{R（R+h）^{3}}}{TR}$
    C．“嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道Ⅱ
    D．“嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为$\sqrt{\frac{（2R+H+h）^{3}}{8（R+H）^{3}}}$T

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    16．如图所示，若红蜡块在A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是下列图中的（　　）
    A．B．C．D．

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    A．从状态d到状态a，压强不变B．从状态c到状态d，压强减小
    C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变

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    20．用如图所示1的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．

    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
    C．用天平测出重锤的质量；
    D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
    E．测量纸带上某些点间的距离；
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
    其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因：操作不当的步骤有：①步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．②步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带
    没有必要进行的有：步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去
    （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{{（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．（用s1 s2 f表示）
    （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是重锤的质量m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=mg-$\frac{{m（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．

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    A．小球在刚接触弹簧时动能最大
    B．小球的动能先增大后减小
    C．小球的机械能守恒
    D．小球的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加

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    （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
    A．10Ω　　　　B．50Ω　 C．150Ω　 D．500Ω
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    （2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=10V，内阻r=45Ω

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