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    18．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．
    （1）在实验过程中，某小组同学打出了一条纸带如图乙所示．从比较清晰的点起，量出相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，两计数点时间间隔为T．则该小车的加速度a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$．

    （2）在探究a-F关系中，该小组同学在完成相关实验操作步骤后，得到如下五组数据
    砝码盘中砝码重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980
    加速度a（m•s-2）0.691.181.662.182.70
    请根据表格实验数据作出a-F的关系图象．

    （3）根据以上提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点，你认为可能的原因是BC（填人相应的字母）．
    A．实验中没有对小车平衡摩擦力
    B．在对小车平衡摩擦力时，长木板倾角太大
    C．计算重力时漏加砝码盘的重力
    D．实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量．

    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）根据描点法作出图象；
    （3）根据F=0，加速度不为零，分析a-F图线不过原点的原因．

    解答 解：（1）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：
    x4-x1=3a1T2 
    x5-x2=3a2T2 
    x6-x3=3a3T2 
    为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
    a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$
    （2）根据描点法作出图象，如图所示：
    （3）当F=0时，加速度不为零，知平衡摩擦力时斜面的倾角过大，a-F图线，不通过原点的原因也可能是未放入砝码时，小车已有加速度，可以判断未计入砝码盘的重力，故BC正确，AD错误．
    故选：BC
    故答案为：（1）$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$；（2）如图所示；（3）BC

    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，对于实验问题需要结合物理规律去解决．处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．下列关于力学单位的说法，正确的是（　　）
    A．长度的单位（m）、力的单位（N）和质量的单位（kg）是力学中的三个基本单位
    B．国际单位制中，长度的单位为米（m）、力的单位为牛（N）、质量的单位为千克（kg）
    C．速度的单位是利用公式v=$\frac{x}{t}$导出的，加速度的单位是利用公式a=$\frac{F}{m}$导出的
    D．力学单位是人为规定的，选择不同的力学单位，计算出的结果的数值一定是相同的

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G，Atwood 1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．
    （1）实验时，该同学进行了如下步骤：
    ①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出挡光片中心（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．
    ②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．
    ③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
    （2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}$（2M+m）（$\frac{d}{△t}$）2（已知重力加速度为g）
    （3）引起该实验系统误差的原因有重物运动受到阻力作用（写一条即可）．
    （4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：
    ①写出a与m之间的关系式：a=$\frac{mg}{2M+m}$（还要用到M和g）；
    ②a的值会趋于重力加速度g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．用电流表、电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：
    A．被测干电池一节
    B．电流表1：量程0～0.6A，内阻r=0.3Ω
    C．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
    D．电压表1：量程0～3V，内阻未知
    E．电压表2：量程0～15V，内阻未知
    F．滑动变阻器1：0～10Ω，2A
    G．滑动变阻器2：0～100Ω，1A
    H．开关、导线若干
    伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻
    （1）在上述器材中请选择适当的器材：ABDFH（填写选项前的字母）；
    （2）在方框中图1画出实验电路图．

    （3）如图2所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出
    E=1.50V，r=0.18Ω（结果保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
    第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图（a）中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：
    时刻t2t3t4t5
    速度（m/s）4.994.483.98           
    （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=3.48m/s；
    （2）从t2到t5时间内，重力势能增量为△Ep=1.24J，动能减少量为△Ek=1.28J；

    （3）在误差允许的范围内，若 Ep与Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算可得Ep＜Ek（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是存在空气阻力．
    第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（b）所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（c）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek 或机械能E．试回答下列问题：
    （1）图（c）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
    （2）根据图（c）所示的实验图象，可以得出的结论是在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．某活动小组利用图装置测当地重力加速度；钢球自由下落过程中，先通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度；测出钢球的直径D及两光电门间的距离h．
    （1）则当地的重力加速度g为D
    A．$\frac{D^2}{h}（\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}）$   B．$\frac{D^2}{2h}（\frac{1}{t_A^2}-\frac{1}{t_B^2}）$   C．$\frac{D^2}{h}（\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}）$  D．$\frac{D^2}{2h}（\frac{1}{t_B^2}-\frac{1}{t_A^2}）$
    （2）在误差分析中，钢球球心通过光电门 A的瞬时速度vA＞$\frac{D}{t_A}$（选填“＞”或“＜”）由此产生的误差不能（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数求平均值来减小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．如图，甲图是使用电火花计时器测量重力加速度的装置示意图，乙图是实验时打出的一条纸带的一部分，打点计时器的打点频率为50Hz．

    （1）实验时，与重物相连的一端是图乙中纸带的左（填“左”或“右”）侧，电火花计时器应接在220V的交流电源上
    （2）打C点时重物的速度vC=3.39m/s（保留三位有效数字）．
    （3）根据纸带所标的数据，测出的重力加速度g=9.50m/s2（保留三位有效数字）．
    （4）根据实验测得的重力加速度一般小于当地重力加速度的真实值，其原因可以是阻力的作用（写出一个原因即可）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．质量为m、长为L的直导线用两根绝缘细线悬挂于OO′，静止于匀强磁场中，当直导线中通以沿x正方向的电流I时，绝缘细线偏离到跟竖直方向的夹角为θ处，直导线再次静止，如图所示，则磁感应强度的方向和大小可能为（　　）
    A．沿x正方向，$\frac{mg}{IL}$tanθB．沿y正方向，$\frac{mg}{IL}$
    C．沿x负方向，$\frac{mg}{IL}sinθ$D．沿悬线向上，$\frac{mg}{IL}sinθ$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

    （1）实验前要调整气垫导轨底座使之水平：接通气源，将滑块放于气垫导轨上，（未挂钩码前）若滑块保持静止或者轻推能做匀速直线运动，则说明导轨水平．
    （2）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=1.050cm，实验时，挂上钩码，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t．
    （3）实验中还需测量滑块的质量M，钩码的质量m，
    滑块上的遮光条初位置到光电门的距离L．通过比较mgL和$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{d}{△t}）^{2}$在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．

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