18．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中：
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為鉤碼，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于鉤碼的總重量，

（1）圖b是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成表格中空白處
計(jì)數(shù)點(diǎn)123456
瞬時(shí)速度/（m/s）0.1650.2150.3140.3640.413
（2）由（1）中的數(shù)據(jù)在圖c中作出速度-時(shí)間圖象并由圖象求出小車的加速度a=0.496 m/s2  （保留3位有效數(shù)字）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變鉤碼的個(gè)數(shù)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖d，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，則開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是C
A．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)．

分析 （1）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，根據(jù)圖象的斜率表示加速度求解加速度；
（3）為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高來平衡摩擦力．

解答 解：（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，即相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：v3=$\frac{{x}_{24}}{2T}=\frac{0.0240+0.0288}{0.2}$=0.264m/s
（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：

根據(jù)圖象的斜率表示加速度得：a=$\frac{0.413-0.165}{0.5}$=0.496m/s2
（3）將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．故選C．
故答案為：（1）0.264；（2）如圖所示；0.496；（3）C

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．實(shí)驗(yàn)中的第3題考查的是力學(xué)問題，怎樣才能做到抵消摩擦力呢？在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，這些我們都要從學(xué)過的力學(xué)知識(shí)中解決．紙帶的處理是運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論去完成的．

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

1．如圖甲所示，以斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，一物體在平行于斜面的拉力作用下，由靜止開始沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象（E-s圖象）如圖乙所示，其中0～s1過程的圖線為曲線，s1～s2過程的圖線為直線．根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（　�。�
A．0～s1過程中物體所受拉力可能沿斜面向下
B．0～s2過程中物體的動(dòng)能一定增大
C．s1～s2過程中物體可能在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．s1～s2過程中物體可能在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．平行直導(dǎo)線a和b 中通以方向相反的電流（如圖所示），則a在b 所在空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向和導(dǎo)線b所受磁場力F的方向是（　�。�
A．B往外，F(xiàn)往右B．B往外，F(xiàn)往左C．B往里，F(xiàn)往右D．B往里，F(xiàn)往左

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是小車．
（1）如圖為小車質(zhì)量不變實(shí)驗(yàn)所得的 a-F 圖象，從圖象上可以看到直線不過原點(diǎn)，其原因是未平衡摩擦力或平衡的不夠，由圖可知，小車質(zhì)量為$\frac{\sqrt{3}}{3}kg$． 
（2）研究作用力一定，加速度與質(zhì)量間關(guān)系時(shí)，不作 a-m 圖線，而用 a-$\frac{1}{m}$圖線，其原因是a-$\frac{1}{m}$圖線是直線，便于觀察．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星，被稱為“太空110”．它可以在太空中對(duì)衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長衛(wèi)星使用壽命，假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道離地面的高度為同步衛(wèi)星軌道離地面高度的五分之一，其運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，軌道平面與地球赤道平面重合，下列說法正確的是（　�。�
A．“軌道康復(fù)者”的速度是同步衛(wèi)星運(yùn)行速率的5倍
B．“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的5倍
C．站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn)動(dòng)
D．“軌道康復(fù)者”可從高軌道加速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上的衛(wèi)星的拯救

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．已知水星和金星兩個(gè)星球的質(zhì)量之比和半徑之比，可以求出兩個(gè)星球的（　�。�
A．密度之比B．第一宇宙速度之比
C．表面重力加速度之比D．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(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）在下列測量工具中，本次實(shí)驗(yàn)需要用的測量儀器有BD．（選填測量儀器前字母）
A．游標(biāo)卡尺    B．刻度尺    C．秒表        D．天平
（2）實(shí)驗(yàn)中，為了可以將細(xì)線對(duì)小車的拉力看成是小車所受的合外力，某同學(xué)先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)必須且正確的操作是B．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
C．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推一下小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
（3）某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變，驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖2所示的a-F圖線，所得的圖線既不過原點(diǎn)，又不是直線，原因可能是AD．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小
B．木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大
C．小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量
D．砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
（4）在某次利用上述已調(diào)整好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，小車自身的質(zhì)量為M且保持不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量m，并測出小車中不同砝碼質(zhì)量時(shí)所對(duì)應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)，$\frac{1}{a}$為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖3所示的$\frac{1}{a}-m$關(guān)系圖線，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了牛頓第二定律．如果圖中縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力大小為$\frac{M}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某實(shí)驗(yàn)小組采用圖1示的裝置“探究a與F、m之間的定量關(guān)系一實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．

（1）下列措施中正確的是AD．
A．首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力
B．每次小車都要從同一位置開始運(yùn)動(dòng)
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放小車，然后再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
（2）如圖2所示，是實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，紙帶上標(biāo)注了幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C，D，E、F，并且相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，紙帶旁還給出了最小刻度為lmm的刻度尺，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz．
①計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)是5.80cm：
②由紙帶可以計(jì)算，計(jì)數(shù)點(diǎn)D對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的速度大小vD=1.18m/s，小車的加速度是2.00m/s2 （結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．
（3）實(shí)驗(yàn)中，在探究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系時(shí)，某同學(xué)得到了7組數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出相應(yīng)的7個(gè)點(diǎn)（圖3中打×的位置）．
①請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出a-$\frac{1}{m}$的關(guān)系圖象；
②由圖象可知：當(dāng)合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．電磁炮的基本原理如圖所示，把待發(fā)射的炮彈（導(dǎo)體）放置在勻強(qiáng)磁場中的兩條平行導(dǎo)軌（導(dǎo)軌與水平方向成α角）上．磁場方向和導(dǎo)軌平面垂直．若給導(dǎo)軌通以很大的電流I．使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場的作用下．沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度發(fā)射出去．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．方向垂直兩平行導(dǎo)軌向上．兩導(dǎo)軌間的距離為L，磁場中導(dǎo)軌的長度為s．炮彈的質(zhì)量為m，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦力不計(jì)．試問：在導(dǎo)軌與水平方向夾角一定時(shí)，要想提高炮彈發(fā)射時(shí)的速度v0，從設(shè)計(jì)角度看可以怎么辦？（通過列式分析，加以說明）

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