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    15．某同学设计了如图甲所示的装置来弹簧小车的加速度与所受合力的关系，将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细沙，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0；再将小车放回原处并按住，继续向小桶内加入细沙，记下传感器的示数F1，然后释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2．（小车与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．

    （1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出纸带，纸带上相邻两计数点间还有4个点未画出，测出计数点1、2间和4、5间的距离，如图乙所示，则小车运动的加速度大小为a=4.30m/s2，（结果保留三位有效数字）
    （2）改变小桶中细沙的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车的加速度a与所受合力F的关系图象，不计纸带与计时器间的摩擦，图象中F应是实验中测得的B
    A．F1-F0 B．F2-F0 C．F1 D．F2
    （3）关于该实验，下列说法中正确的是
    A．实验中需要将长木板右端垫高
    B．实验中需要测出小车和传感器的总质量
    C．小车和传感器的总质量应远大于小桶和沙的总质量
    D．用加沙的方法 改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．

    分析 （1）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；
    （2）依据刚动时，确定摩擦力大小，再加入细沙，释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2，则可求得合力F表示式；
    （3）在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．

    解答 解：（1）从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
    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，
    得：a=$\frac{{x}_{45}-{x}_{12}}{3{T}^{2}}$=$\frac{23.65-10.75}{3×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=4.30 m/s2，
    （2）描绘小车的加速度a与所受合力F的关系图象，而摩擦力大小为F0，
    因释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2，
    所以F应该表示小车受到的合力，即F=F2-F0，故B正确，ACD错误；
    故选：B．
    （3）A、实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故A错误；
    B、实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故B错误；
    C、在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量，故C错误；
    D、用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；
    故选：D．
    故答案为：（1）4.30；（2）B；（3）D．

    点评 本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．

    练习册系列答案
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    A．ωA：ωB：ωC=3：1：1B．vA：vB：vC=3：3：1C．TA：TB：TC=1：3：1D．aA：aB：aC=9：3：1

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    6．在科学发展历程中，许多科学家作出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是（　　）
    A．第谷发现了行星的运动规律
    B．开普勒发现了万有引力定律
    C．牛顿发现了海王星和冥王星
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    3．在光滑的水平面上，A、B两个小木块以相同的动量在同一直线上向同一个方向运动．B在前，A在后．A的质量是m，速度是v0，B的质量是2m，发生碰撞后，两个木块粘在一起向前运动．求：
    （1）碰撞前，B木块的速度的大小v0．
    （2）碰撞后，两木块一起运动的速度的大小v′．
    （3）碰撞过程中产生的内能Q．

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    10．质量相等的A、B两物体，放在水平转台上，A离转轴距离是B离转轴距离的2倍，如图所示．当转台匀速旋转时，A、B都相对转台静止，则下列说法正确的是（　　）
    A．因为质量相等，所以它们受到的摩擦力相等
    B．台面对B的静摩擦力比A的大
    C．因为a=ω2r，而rB＜rA，所以B的向心加速度比A的小
    D．因为a=$\frac{{v}^{2}}{r}$，而rB＜rA，所以B的向心加速度比A的大

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    20．如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数之比为1：n，副线圈接一可变电阻R，则下列说法正确的是（　　）
    A．若ab之间接有直流电压U，则原、副线圈中的电流均为零
    B．若ab之间接有交流电压U，并且可变电阻的阻值为R，则原线圈中的电流强度为$\frac{U}{{n}^{2}R}$
    C．若ab之间接有交流电压U，并且电阻R的阻值变为原来的n倍，则副线圈两端电压为n2U
    D．若ab之间接有交流电压U，并且电阻R的阻值变为原来的n倍，则变压器的输入功率变为原来的$\frac{1}{n}$

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    7．火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示．与地球相比较，则下列说法中正确的是（　　）
    A．火星运行速度较大B．火星运行角速度较大
    C．火星运行周期较大D．火星运行的向心加速度较大

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    （1）t=1s时，N杆上通过的电流强度大小；
    （2）求M杆下滑过程中，外力F与时间t的函数关系；（规定竖直向上为正方向）
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    （4）在N杆在水平面上运动直到停止的过程中，已知外力F做功为-11.1J，求系统产生的总热量．

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