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    9．如图甲所示，为某一同学探究“功与速度变化的关系”的实验图，在水平台面上放一木板，木板的右端有一个定值滑轮，先用细线连接小车与装有砝码的托盘，跨过定滑轮，将小车连同纸带移近打点计时器，由静止释放托盘，每次托盘下落高度一定，木板足够长，小车没有碰到右侧滑轮（小车在碰到右侧滑轮之前，托盘就着地了）．将小车中的砝码依次移至托盘中，释放托盘，多次实验打下纸带．实验中小车质量为M，托盘质量为m0，每个砝码的质量也为m0，所有砝码与托盘的总质量为m，且满足M＞＞m，托盘下落的高度为h，当地重力加速度大小为g，不计空气阻力．
    （1）为减小实验误差，实验操作中先将木板放置在水平桌面上，接下来再进行的一项调节是B．
    A．将木板一端垫高，释放空托盘让其拖动小车拉着纸带并打点，然后判断小车是否做匀速运动
    B．将木板一端垫高，撤除细线，用手拨动小车后让其拉着纸带运动并打点，然后判断小车是否做匀速运动
    C．将木板一端垫高，撤除细线，让小车自行下滑拉着纸带并打点，然后判断小车是否做匀加速运动
    D．每移动一次砝码，小车对木板的压力都不同，导致摩擦力不同，所以都应平衡一次摩擦力

    （2）实验中，用不同数目的砝码，拉动小车拖动纸带，利用纸带的测量数据进行研究．图乙是一条实验纸带，O为初始点，纸带上的点为打点计时器打下的计数点，则对纸带上的数据处理正确的是C．
    A．选取OA间距，求OA间的平均速度
    B．选取DE间距，求DE间的平均速度
    C．选取DG间距，求DG间的平均速度
    D．选取AG间距，求AG间的平均速度
    （3）实验通过对多次做功的定量记录和纸带的分析，探究功与速度变化的关系．在数据处理时采用了图象法处理，纵轴为小车最大速度的平方v2，横轴为n，托盘中的砝码个数n码=n-1，得到图丙，图线为过原点的斜直线，说明了做功与速度变化的关系是合外力做的功与速度的平方成正比．
    （4）此实验数据也可用来验证机械能守恒定律，在满足机械能守恒的情况下，图丙中的图线斜率的表达式为k=$\frac{2{m}_{0}gh}{n{m}_{0}+M}$．

    分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力，使用打点计时器时，先接通电源，后是否纸带；
    （2）我们要求出最后匀速运动时的速度，所以选取后面点迹比较均匀的DG段；
    （3、4）对小车的砝码以及砝码盘整体，根据动能定理求出v2关于n的表达式，根据表达式结合图象得出结论，并根据表达式得出图象的斜率．

    解答 解：（1）A、为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，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操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤除细线，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力，故AC错误，B正确；
    D、平衡摩擦力只需要平衡一次，每移动一次砝码，不需要从新平衡摩擦力，故D错误．
    故选：B
    （2）我们要求出最后匀速运动时的速度，所以选取后面点迹比较均匀的DG段，求DG间的平均速度，故C正确，ABD错误．
    故选：C
    （3）对小车的砝码以及砝码盘整体，根据动能定理得：[（n-1）m0+m0]gh=$\frac{1}{2}$[（n-1）m0+m0+M]v2
    整理得：${v}^{2}=\frac{2{m}_{0}gh}{n{m}_{0}+M}n$，
    则若v2-n图线为过原点的斜直线，则说明合外力做的功与速度的平方成正比，
    （4）若用该实验数据来验证机械能守恒定律，在满足机械能守恒的情况下，根据（3）中表达式则有：${v}^{2}=\frac{2{m}_{0}gh}{n{m}_{0}+M}n$，则v2-n图线斜率的表达式为：k=$\frac{2{m}_{0}gh}{n{m}_{0}+M}$．
    故答案为：（1）B；（2）C；（3）合外力做的功与速度的平方成正比；（4）$\frac{2{m}_{0}gh}{n{m}_{0}+M}$．

    点评 对于实验问题，首先应该明确实验目的、实验原理和操作方法，知道平衡摩擦力的方法，注意涉及图象问题，要先求出函数表达式，结合数学知识求解，难度适中．

    练习册系列答案
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    20．如图所示，矩形平面导线框abcd位于竖直平面内，竖直边bc长为L，线框质量为m，电阻为R，线框下方有一与线框平面垂直的匀强磁场区域，该区域的上下边界PP′和QQ′均与ab平行，两边界间的距离为L，让线框在PP′上方某处自由落下，已知线框恰好能以速度v匀速通过磁场区域，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
    A．线框通过磁场区域的时间为$\frac{2L}{v}$
    B．线框进人磁场的过程中产生的焦耳热2mgL
    C．线框进入磁场的过程中线框中的电流大小为$\sqrt{\frac{mgv}{R}}$
    D．线框在通过磁场的过程中始终是cd在切割磁感线

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    1．汽车以10m/s的速度在水平路面匀速行驶，车厢速度的水平地板上有质量为10kg的木箱相对车厢静止，则木箱的动能为（　　）
    A．0B．100JC．500JD．1000J

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    17．已知竖直玻璃管总长为h，第一次向管内缓慢地添加一定质量的水银，水银添加完时，气柱长度变为$\frac{3}{4}$h．第二次再取与第一次相同质量的水银缓慢地添加在管内，整个过程水银未溢出玻璃管，外界大气压强保持不变．
    ①求第二次水银添加完时气柱的长度．
    ②若第二次水银添加完后，把玻璃管在竖直面内以底部为轴缓慢的沿顺时针方向旋转60°．求此时气柱长度．（水银未溢出玻璃管）

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    4．如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内用水银封闭着一定质量理想气体，上管足够长．图中粗、细管的截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2．粗细管内水银柱长度h1=h2=2cm，封闭气体长度L=22cm．大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为57℃．
    （1）若往细玻璃管中缓慢加入水银，使封闭气体长度减少2cm，求加入水银的体积为多少？
    （2）若缓慢升高气体温度，求当所有水银刚好全部挤入细管内时的温度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．在研究光电效应的实验装置中，如果入射光的频率确定而增加光的强度，则电流表的示数一定（填“一定”或“不一定”）增大；如果用绿光照射能产生光电效应，将入射光换成紫光后，光电子的最大初动能一定（填“一定”或“不一定”）增大．

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    A．B．C．D．

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    18．物理实验小组的同学们拆下一报废摩托车的指示灯Ll（12V，3W）和转向灯L2（12V，24W）、L3（12V，24W），并进行研究．
    （1）某同学将欧姆表的选择开关调至“×1”挡，测指示灯Ll的电阻，指针指示如图1所示，可知指示灯的电阻为30Ω．

    （2）根据指示灯的参数，可计算指示灯的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=48Ω．计算结果与（1）中的测量结果的差比较大，请分析原因：指示灯正常工作时的时候，温度比较高，金属丝的电阻率大，故电阻要比不工作的时候大的多．
    （3）实验小组的同学想描绘出转向灯L2的伏安特性曲线，现给出器材：
    蓄电池E（电动势为12V，内阻不计）；
    电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3.0A，内阻约为0.2Ω）； 
    电压表V（量程3.0V，内阻约为30KΩ；量程15V，内阻约为60KΩ）；
    滑动变阻器R（0～15Ω）；开关、导线若干．
    如图2所示是已连好的部分电路．请用笔画线代替导线，将答题卡中的实物电路图补充完整．

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    19．机动车的尾气含有铅等大量有害物质，并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一．电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受．某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是（　　）
    规格后轮驱动直流电动机
    车型：60″电动汽车电动机额定输出功率：1675W
    整车质量：400kg额定转速：600r/min
    蓄电池（容量It=800Ah，输出电压：U≥36V）额定工作电压/电流：36V/50A
    A．电动汽车正常工作时消耗的电功率1675W
    B．电动机的内阻为0.5Ω
    C．蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×104J
    D．充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16h

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