15．甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)他們先調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是為了平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力．
②此后，甲同學(xué)把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片．在小車質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的多條紙帶．圖2是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．通過對(duì)紙帶的測(cè)量，可知小車運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為0.50m/s2（保留2位有效數(shù)字）．
③根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù)，甲同學(xué)繪制了小車加速度與小車所受拉力（測(cè)量出配重的重力作為小車所受拉力大�。┑腶-F圖象，如圖3所示．由圖象可知AC．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力成正比
B．當(dāng)小車所受合外力一定時(shí)，其加速度與質(zhì)量成反比
C．小車的質(zhì)量約等于0.3kg
D．小車的質(zhì)量約等于3.3kg
④乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，因配重片數(shù)量不足改用5個(gè)質(zhì)量為20g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．他首先將鉤碼全部掛上，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，并計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個(gè)并固定在小車上，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，且每次實(shí)驗(yàn)前均調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線．關(guān)于這一圖線下列說法錯(cuò)誤的是B．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．可由該圖線計(jì)算出小車和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和
B．只有當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時(shí)，該圖線才是一條直線
C．無論小車質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線．

分析 （1）正確的a-F圖象應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線，由于平衡摩擦力過度，因此圖象在縱軸上有截距，
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大�。�
（3）明確圖象的性質(zhì)，根據(jù)圖象可求得；
（4）對(duì)整體進(jìn)行分析，由牛頓第二定律可求得質(zhì)量．

解答 解：①）為了克服摩擦力的影響，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)墊高一側(cè)，從而使重力的分力與摩擦力相互平衡；從而使小車受到的拉力為合外力；
②由△x=aT2可得：a=$\frac{（6.21-2.86）-2.86}{0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.49m/s2；
③A、圖象為a-F圖象，則由圖象可知，質(zhì)量一定時(shí)，加速度與拉力成正比；故A正確，
B、因圖象中無法顯示質(zhì)量，故無法確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系；故B錯(cuò)誤；
C、由F=ma可知，圖象的斜率表示物體的質(zhì)量，則可求得物體的質(zhì)量m=$\frac{0.15}{0.5}$=0.3kg；故C正確，D錯(cuò)誤；
④對(duì)鉤碼和小車整體分析可知，整體受到的拉力為鉤碼的重力，質(zhì)量是整體的質(zhì)量；由F=ma可知，作出的圖象一定為直線；且圖象的斜率一定為整體的質(zhì)量；故AC正確，B錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的；故選：B．
故答案為：①為了平衡小車運(yùn)動(dòng)過程所受摩擦力；②0.49）；③AC；④B

點(diǎn)評(píng) 在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)用控制變量法，本實(shí)驗(yàn)只有在滿足平衡摩擦力和小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量的雙重條件下，才能用鉤碼重力代替小車所受的合力，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，加強(qiáng)解決實(shí)驗(yàn)問題的能力．掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)加速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列各種說法中正確的是（　�。�
A．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加
B．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的
C．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引
D．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖，直立彈射裝置的輕質(zhì)彈簧頂端原來在O點(diǎn)，O與管口P的距離為2xo，現(xiàn)將一個(gè)重力為mg的鋼珠置于彈簧頂端，再把彈簧壓縮至M點(diǎn)，壓縮量為xo．釋放彈簧后鋼珠被彈出，鋼珠運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為4mgxo，不計(jì)一切阻力，下列說法中正確的是（　　）
A．彈射過程，彈簧和鋼珠組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化鋼珠的動(dòng)能
C．鋼珠彈射所到達(dá)的最高點(diǎn)距管口P的距離為7xo
D．彈簧被壓縮至M點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能為7mgxo

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的，開始活塞被固定在A點(diǎn)，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g．
①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；
②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．關(guān)于機(jī)械波，下列說法中正確的是（　�。�
A．機(jī)械波的傳播過程也是傳遞能量的過程
B．機(jī)械波的頻率與波源振動(dòng)的頻率無關(guān)
C．機(jī)械波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象
D．機(jī)械波能在真空中傳播

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．某一未知電阻，阻值大約為6Ω，欲準(zhǔn)確測(cè)量其阻值，現(xiàn)有如下器材：
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.03Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器（1000Ω，0.3A）
E．滑動(dòng)變阻器（15Ω，3A）
F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很�。�
G．開關(guān)，帶夾子的導(dǎo)線若干
（1）電路中的電流表應(yīng)選A，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E．（選填器材前面的字母）
（2）實(shí)驗(yàn)采用滑動(dòng)變阻器限流式接法，請(qǐng)將如圖所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置相距為L(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌，頂端用一阻直為尺的電阻相連，兩導(dǎo)軌所在的豎直平面與磁場(chǎng)方向垂直．一根質(zhì)量為m的金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌豎直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒下落h時(shí)，速度達(dá)到最大，整個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好．重力加速度為g，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻可忽略不計(jì)，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．求：
（l）通過電阻R的最大電流；
（2）從開始到速度最大過程中，金屬棒克服安培力做的功WA；
（3）若用電容為C的平行板電容器代替電阻R，如圖乙所示，仍將金屬棒從靜止釋放，經(jīng)歷時(shí)間t的瞬時(shí)速度v1．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，真空中同一豎直平面內(nèi)，有兩根固定的光滑絕緣桿OA和OB，與豎直線的夾角均為45°，兩桿上均套有能自由滑動(dòng)的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球，兩球的質(zhì)量均為m=9×10-4kg，帶電量均為-2×10-7C，且靜止于同一豎直高度處，問：
（1）靜止時(shí)兩球兩球相距多遠(yuǎn)？
（2）OC為AB中垂線，OC線上何處電場(chǎng)強(qiáng)度最��？最小場(chǎng)強(qiáng)是多少？

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年福建省四地六校高二上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為e的粒子從A點(diǎn)以v0的速度沿垂直電場(chǎng)線方向的直線AO方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，由B點(diǎn)飛出電場(chǎng)是速度方向與AO方向成45°，已知AO的水平距離為d。（不計(jì)重力）

求：（1）從A點(diǎn)到B點(diǎn)用的時(shí)間

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

（3）AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差

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