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    16．为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    第一步：把带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图4甲所示．
    第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．
    请回答下列问题：
    （1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，打点计时器打B点时滑块速度vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$．
    （2）已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块运动的位移x（写出物理名称及符号，只写一个物理量），合外力对滑块做功的表达式W=mgx．
    （3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系，描点作出v2-w图象，可知该图象是一条过原点的直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=$\frac{2}{k}$．

    分析 （1）用平均速度代替瞬时速度去求解AB点的速度；
    （2）合外力为重物的重力，要求出外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块的位移x，根据W=Fx即可求解；
    （3）根据做功公式求出W与v2的关系式即可求解

    解答 解：（1）匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：
    vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$
    （2）本题运动过程中，物块受到的合力为重力，要求合力做的功，则还需要测出这一过程滑块运动的位移x，则合外力对滑块做功的表达式W合=mgx，
    （3）合外力做的功为W=mgx=$\frac{1}{2}M{v}^{2}$，
    所以v2=$\frac{2}{M}W$，若v2-W图象是一条过原点的倾斜的直线，则有$\frac{2}{M}=k$，解得：M=$\frac{2}{k}$．
    故答案为：（1）$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$；（2）运动的位移x；mgx；（3）$\frac{2}{k}$

    点评 本题主要考查了打点计时器中求瞬时速度的方法，能根据做功公式求出W与v2的关系式，根据图象的斜率求解质量，难度适中．

    练习册系列答案
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    A．月球从a到b再到C的过程中，速率逐渐变小
    B．月球从a到b所用时间等于$\frac{T}{4}$
    C．月球从b到c再到d的过程中，万有引力对它先做负功后做正功
    D．月球在 a点的机械能大于在b点的机械能

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    16．一个电容器所带的电荷量为4×10-4C，两极板间的电压是2V，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10-4C，则板间电压变为多少？

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    4．在“验证机械守恒定律”实验中，利用下图所示的装置进行实验，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒．实验开始时，气轨已经调成水平状态．
    （1）已知遮光条的宽度为d，实验时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为t，则滑块经过光电门时的速度为$\frac{d}{t}$．
    （2）在本次实验中还需要测量的物理量有（文字说明并用相应的字母表示）：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s和滑块的质量M．
    （3）本实验通过比较mgs和$\frac{1}{2}$（m+M）（$\frac{d}{t}$）2（用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．

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    11．三个阻值都为18Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻不可能为（　　）
    A．6ΩB．27ΩC．8ΩD．54Ω

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    1．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
    （1）除了图中1已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流（填“交流”或“直流”）电源．

    （2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是D
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
    （3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是B
    A．橡皮筋处于原长状态
    B．橡皮筋仍处于伸长状态
    C．小车在两个铁钉的连线处
    D．小车已过两个铁钉的连线
    （4）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用如图的纸带的GJ部分进行测量（根据如图所示的纸带回答）．

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    8．如图所示，为光电门计时器的实验简易示意图．光滑水平导轨MN上放两个完全相同的、质量为1kg物块A和B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接．今将宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，使高出物块的部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动．物块A、B与传送带间的滑动摩擦因数μ=0.2．开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示的读数均为t=9.0×10-4 s．重力加速度g=10m/s2，试求：

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    5．为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下下实验方案：
    A．第一步，他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示；
    B．第二步，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．

    打出的纸带如图所示：

    试回答下列问题：
    （1）已知0、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打B点时滑块速度vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$．
    （2）已知重锤质量m，当地的重力加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块运动的位移x（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W合=mgx．
    （3）测出滑块运动OA段、0B段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，vA、vB、vC、vD、vE．以v2为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出v2-W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=$\frac{2}{k}$．

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    6．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知（　　）
    A．三个等势面中，c等势面电势高B．带电质点通过P点时电势能较大
    C．带电质点通过Q点时动能较小D．带电质点通过P点时加速度较小

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