8．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，將連接滑塊的細(xì)繩、力傳感器和動(dòng)滑輪之前的細(xì)繩、定滑輪和動(dòng)滑輪之間的細(xì)繩均調(diào)為水平，通過調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下的螺母使氣墊導(dǎo)軌水平，打開氣源，將滑塊由靜止釋放，用刻度尺量出兩光電門之間的距離和滑塊的寬度，并記錄滑塊經(jīng)過兩光電門的時(shí)間．

根據(jù)以上的操作回答下列問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量不需要（填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．
（2）在探究加速度與外力的關(guān)系時(shí)，傳感器的示數(shù)記為F，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算出滑塊的加速度a，改變鉤碼的質(zhì)量，依次記錄傳感器的示數(shù)并求出所對應(yīng)的加速度大小，則圖2的四個(gè)a-F圖象中能正確反映加速度a與傳感器的示數(shù)F之間規(guī)律的是B．
（3）已知第（2）問中正確圖象中的直線部分的斜率大小為k，則該滑塊的質(zhì)量為$\frac{2}{k}$．

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中滑塊所受的合力等于繩子拉力的2倍，繩子拉力可以通過傳感器直接得出，所以不需要滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量．
（2）根據(jù)加速度a與F的關(guān)系確定正確的圖線．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得出a與F的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出滑塊的質(zhì)量．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力可以通過力傳感器直接得出，不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．
（2）加速度與滑塊所受的合力成正比，圖線應(yīng)該是過原點(diǎn)的傾斜直線，故選：B．
（3）對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得，2F=ma，解得a=$\frac{2F}{m}$，可知圖線的斜率k=$\frac{2}{m}$，則滑塊的質(zhì)量m=$\frac{2}{k}$．
故答案為：（1）不需要，（2）B，（3）$\frac{2}{k}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，注意滑塊所受的合力是繩子拉力的2倍，繩子的拉力可以通過傳感器直接得出．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是B（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．直流電源   B．交流電源
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是A（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．把長木板右端墊高       B．改變小車的質(zhì)量
在不掛重物且B（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．
A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)     B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)
（3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次取A、B、C…若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測得A、B、C…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3…，如圖2所示．

實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W=mgx2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}$．
（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做如圖3所示的v2-W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為0.008+4.69W．根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是kg-1．

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2-W關(guān)系的是A．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

19．如圖所示，光滑圓弧軌道與光滑斜面在B點(diǎn)平滑連接，圓弧半徑為R=0.4m，一半徑很小、質(zhì)量為m=0.2kg的小球從光滑斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能通過圓弧軌道最高點(diǎn)D，斜面傾角為53°，求：
（1）小球最初自由釋放位置A離最低點(diǎn)C的高度h；
（2）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；
（3）小球從離開D點(diǎn)至第一次落回到斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．下列說法中正確的是（　　）
A．飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡，是指汽化和液化同時(shí)進(jìn)行的過程，且進(jìn)行的速率相等
B．擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時(shí)分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C．用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，不考慮油酸分子（視為球形）間的空隙并認(rèn)為水面上形成的油酸膜的厚度即分子直徑
D．若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則此過程中氣泡內(nèi)的氣體分子間的引力和斥力都增大
E．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體為非晶體

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，斜面AB與半徑為R的光滑圓弧軌道相切與B點(diǎn)，斜面的傾斜角為θ=53°．質(zhì)量為m的滑塊（視作質(zhì)點(diǎn)）在斜面上A點(diǎn)靜止釋放，滑塊與斜面之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，重力加速度為g=10m/s2．若滑塊恰可通過圓弧軌道的最高點(diǎn)D，求：
（1）滑塊滑到與軌道圓心等高的C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；
（2）A、B兩點(diǎn)之間的豎直高度差h是多少？
（已知 sin53°=0.8，cos53°=0.6）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．下列物理量中，哪個(gè)是矢量（　�。�
A．質(zhì)量B．功C．路程D．電場強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．我國計(jì)劃在2017年發(fā)射“嫦娥四號”，它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息可求出（　　）
A．“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為$\sqrt{\frac{{r}^{2}g}{R}}$B．“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度為$\sqrt{\frac{{R}^{2}g}{r}}$
C．月球的平均密度$\frac{3π{r}^{3}}{G{T}^{2}{R}^{3}}$D．月球的平均密度為$\frac{3π}{G{T}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

17．豎直平面內(nèi)光滑的半圓形軌道和水平軌道相切與B點(diǎn)，質(zhì)量m1=0.25kg的滑塊甲從A點(diǎn)以初速度v0=15m/s沿水平面向左滑行，與靜止在B點(diǎn)m2=0.75kg的滑塊乙碰撞且碰撞過程沒有能量損失．碰撞后滑塊乙恰好通過C點(diǎn)．已知半圓形軌道半徑R=0.5m，兩滑塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5（g=10m/s2）
（1）A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離LAB；
（2）假設(shè)滑塊乙與地面碰撞后不彈起，求兩滑塊靜止時(shí)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球半徑為R，引力常數(shù)為G，則（　�。�
A．地球同步衛(wèi)星的高度為（$\root{3}{\frac{{g}_{0}}{{g}_{0}-g}}$-1）R
B．地球的質(zhì)量為$\frac{{g}_{0}{R}^{2}}{G}$
C．地球的第一宇宙速度為$\sqrt{gR}$
D．地球密度為$\frac{3g}{4πGR}$

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