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    3．如图所示．某学生实验小组利用该实验装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验：
    （1）实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，定量探究：在外力一定的条件下，加速度与质量的关系．
    ①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及如图1所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有天平、刻度尺．
    ②实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是D（填字母代号）
    A、避免小车在运动过程中发生抖动
    B、可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
    C、可以保证小车最终能够实验匀速直线运动
    D、可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力
    （2）连接细绳及托盘，在托盘中放入适量的砝码，通过实验得到图2所示的一段纸带，计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1s，根据这条纸带可求出：（结果保留两位有效数字）
    ①打点计时器在纸带上打下D点时小车的速度大小为0.21m/s；
    ②小车的加速度大小为0.43m/s2
    （3）保证托盘和托盘中的砝码质量不变，改变放在小车的砝码质量，进行多次测量，得到小车加速度a、小车（含小车中的砝码）总质量m的数据如表所示：
    实验次数 12 3 4 5 
     小车加速度a/ms-2 0.77 0.380.25 0.19 0.16 
     小车总质量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
    为了验证猜想，请根据收集的数据在图3的坐标系中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．

    分析 （1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力．
    （2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．
    （3）研究a与m的关系，作出$a-\frac{1}{m}$图线．

    解答 解：（1）①定量探究：在外力一定的条件下，加速度与质量的关系，要测量小车的质量，所以需要天平．要通过质点求解加速度，则需要刻度尺．
    ②使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是可在平衡摩擦力后使用细绳拉力等于小车受的合力．故选：D．
    （2）①D点的瞬时速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{（6.5-2.4）×1{0}^{-2}}{0.2}m/s≈0.21m/s$，
    ②根据△x=aT2，运用逐差法得，$a=\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{（6.5-2.4-2.4）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$≈0.43m/s2．
    （3）a-$\frac{1}{m}$图线如图所示．
    故答案为：（1）①天平，刻度尺；②D，（2）①0.21，0.43．

    点评 解决本题的关键掌握实验的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，注意研究a与m的关系时，应该作a-$\frac{1}{m}$图线，不能作a-m图线，因为a-m图线为曲线，得不出a与m的定量关系．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B，A下端与通过打点计时器的纸带相连，B上放置一质量为m的金属片C，固定的金属圆环D处在B的正下方．系统静止时C、D间的高度差为h．先接通电磁打点计时器，再由静止释放B，系统开始运动，当B穿过圆环D后C被D阻挡而停止．
    （1）如已测出B穿过圆环D时的速度大小v，则若等式$mgh=\frac{1}{2}（2M+m）{v}^{2}$（均用题中物理量的字母表示）成立，即可认为A、B、C组成的系统机械能守恒．
    （2）还可运用图象法加以验证：改变物块B的释放位置，重复上述实验，记录每次C、D间的高度差h，并求出B刚穿过D时的速度v，作出v2-h图线如图乙所示，根据图线得出重力加速度的表达式g=$\frac{（2M+m）{v}^{2}}{2m{h}_{1}}$．（均用题中物理量的字母表示），代入数据再与当地的重力加速度大小比较，即可判断A、B、C组成的系统机械能是否守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
    A．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度大小也一定为零
    B．磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力的方向相同
    C．一小段通电导线放在磁感应强度大小为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零
    D．1m长的通电导线放置在磁场中，通过1A的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度大小就是1T

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．为了研究超重和失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，她站在体重计上随电梯上下运动，并观察体重计示数的变化情况．如表记录了几个特定时刻体重计的示数，若已知t0时刻电梯静止，则（　　）
    时刻t0t1t2t3
    体重计示数/kg45.050.040.045.0
    A．t1和t2时刻该同学的质量相等，但所受的重力不等
    B．t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，方向一定相反
    C．t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向一定相反
    D．t3时刻电梯的速度方向可能是向上的

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，有一光滑轨道ABC，AB为竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道，BC部分为足够长的水平轨道．一个质量为m1的小物体自A处由静止释放后沿圆弧轨道AB滑下，与在水平轨道BC上质量为m2的静止物体相碰．

    （1）如果m2与水平轻弹簧相连，弹簧的另一端连在固定装置P上．m1滑到水平轨道后与m2发生碰撞但不粘连，碰撞后m1与m2-起将弹簧压缩后被弹回，m1与m2重新分开．若弹簧压缩和伸长过程中无机械能损失，且m1=m2，求m1反弹后能达到的最大高度；
    （2）如果去掉与m2相连的弹簧及固定装置P，m1仍从A处由静止释放．若m1=$\frac{1}{2}$m2，m1与m2的碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后m1能达到的最大高度；
    （3）在满足第（2）问的条件下，若m1与m2的碰撞过程中无机械能损失，要使m1与m2只能发 生一次碰撞，求m2与m1的比值范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图所示，在XOY直角坐标系中，OQ和OP分别与X轴正负方向成45°，在POQ区域中存在足够宽的匀强电场，场强大小为E，其余区域存在垂直纸面向里的匀强磁场B，一带电量为+q的质量为m粒子在Y轴上A点（0，-L）以平行于X轴速度v0进入第四象项，在QO边界垂直进入电场，后又从PO边界离开电场，不计粒子的重力．其中B=$\frac{m{v}_{0}}{qL}$．求：
    （1）粒子在磁场B中做圆周运动的半径？
    （2）粒子从PO进入磁场的位置坐标？
    （3）粒子从A运动到OP边界所需的时间．

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    15．为测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．
    （1）已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只1.0Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；
    （2）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

    某次试验的数据如表所示：
    测量次数123456
    电压表读数U/V5.165.044.944.834.714.59
    改装表读数I/mA406080100120140
    该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r=1.66Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是能充分利用已测得的数据．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（　　）
    A．M静止在传送带上B．M可能沿斜面向上运动
    C．M受到的摩擦力不变D．M下滑至底端的时间变长

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图所示，在水平固定的光滑平板上，有一质量为m的质点P，与穿过中央小孔O的轻绳一端相连着．平板与小孔都是光滑的，用手拉着绳子下端，使质点做半径为a、角速度为ω0的匀速圆周运动．若绳子突然放松至某一长度b而立即被拉紧，质点就能在半径为b的圆周上做匀速圆周运动，手的拉力是多少？

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