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    11．在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动．其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示．
    （1）实验时需要将长木板的一端扩建起适当的高度，这样做是为了消除木板对小车的摩擦力的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力．
    （2）实验中由于绳对小车的拉力小于（选填“大于”“等于”“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差．为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下两组数据中最合理的一组是②（填写相应序号）
    ①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
    ②M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
    （3）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a．为便 于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他做a与$\frac{1}{M}$的图象．

    分析 （1）根据实验原理可知该实验需要将长木板的一端垫起适当的高度以平衡摩擦力；
    （2）当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；
    （3）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．

    解答 解：（1）为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度．
    （2）重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，因此第②组数据比较符合要求．
    （3）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但a=$\frac{F}{M}$，
    故a与$\frac{1}{M}$成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-$\frac{1}{M}$图象．
    故答案为：（1）木板对小车的摩擦力；（2）小于；②；（3）$\frac{1}{M}$

    点评 只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．

    （1）在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m分别记录小车加速度a与其质量m的数据．图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2．（结果保留二位有效数字）
    （2）在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象．乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数$\frac{1}{m}$的图象．两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如图c示）．你认为同学乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理，请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．

    （3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（d），该图线不通过坐标原点，试分析该图线不通过坐标原点的原因平衡摩擦力时，木板垫得过高．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中
    （1）某同学使用了如图所示的装置，计时器打点频率为50Hz．该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如下图所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为0.85m/s，小车的加速度为
    5.0m/s2．

    （2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是C
    A、改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力
    B、小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
    C、实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车
    D、平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
    （3）实验中，要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持沙桶（含沙）的质量不变；若要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量不变．
    （4）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则

    ①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度．
    ②图中的力F理论上是指B，而实验中却用表示A．（选填字母符号）
    A、砂和砂桶的重力      B、绳对小车的拉力
    ③此图中直线发生弯曲的原因是未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，A、B是两个相同的弹簧，原长x0=10cm，劲度系数k=500N/m，如果图中悬挂的两个物体均为m=1kg，则两个弹簧的总长度为（　　）
    A．22 cmB．24 cmC．26 cmD．28 cm

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为α的斜面上（0＜α＜90°），并被斜面上一个竖直挡板挡住，处于平衡状态，则（　　）
    A．球对挡板的压力可能小于球的重力
    B．球对斜面的压力可能小于球的重力
    C．球对斜面的压力可能等于球的重力
    D．球对挡板的压力可能等于斜面对球的支持力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．已知氢原子第n级能量为En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$，其中E1为基态能量，当用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子时，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1，v2，v3，v4，v5，v6的六条谱线，且频率由v1到v6逐渐增大，则v0=v6；当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时发出的光子频率为v3（结果均用六种频率之一来表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某同学做“测定电动势约2V内阻约几Ω的电池的电动势和内阻”实验．
    （1）他采用如图1所示的实验电路进行测量．现有下列器材供选用：
    A．电压表（0～15V，内阻约20kΩ）     B．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）
    C．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）    D．电流表（0～3A，内阻约1Ω）
    E．滑动变阻器（500Ω，1A）           F．滑动变阻器（20Ω，2A）
    实验中所用电压表应选B，电流表应选用C，滑动变阻器应选用F．（填字母代号）

    （2）图2中给出了做实验所需要的各种仪器．请你按电路图把它们连成实验电路．（在答题卷先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线）
    （3）根据实验数据做出U-I图象，如图3所示，蓄电池的电动势E=2.0V，内电阻r=3.8Ω．（结果保留2位有效数字）
    （4）这位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是BD．
    A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
    B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
    C．实验测出的内阻大于真实值
    D．实验测出的电动势小于真实值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．将长度为0.1m，通有10A电流的直导线放入磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，导线所受安培力的最大值为0.2N，最小值为0N．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．在某一电场中的A点放置一个带电量为q的正电荷，受到的电场力为F，该点的电场强度为E，若在该处放一个2q的负电荷，则受到的该电场的电场力为F′，电场强度为E′，下列说法不正确的是（　　）
    A．F′=2FB．E′=EC．E′=2ED．F′和F的方向相反

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