14．如圖1所示為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。?br />
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，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)操作是C
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)m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．將長木板水平放置，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B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，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，將砂桶掛上，撤去紙帶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是C
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則B點(diǎn)的速度為0.44m/s，小車的加速度a=0.42m/s2 （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．

分析 （1）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)平衡摩擦力；
（2）當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，即m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于沙和沙桶的重力；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出瞬時(shí)速度與加速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)要：將長木板的一端墊起適當(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，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確，故選C．
（2）當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．由所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，因此最合理的一組是C．
（3）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為t=0.02s×5=0.1s，
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可知，B點(diǎn)的速度：vB=$\frac{{s}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.0422+0.0465}{2×0.1}$≈0.44m/s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2，得：sDE-sAB=3a1t2，sEF-sBC=3a2t2，sFG-sCD=3a3t2，
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得：a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）=$\frac{0.0634+0.0591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s2；
故答案為：（1）C；（2）C；（3）0.44；0.42．

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．

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：解答題

4．一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=$\frac{1}{20}$kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的左側(cè)固定一個(gè)光滑的斜面，如圖所示，水平距離s為1m，水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時(shí)交換速度（即B靜止，A獲得B碰撞前的速度）．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：
（1）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力．
（2）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅱ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限內(nèi)存在有界的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為L，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向里，磁感應(yīng)該強(qiáng)度為B，一帶正電未知粒子從第Ⅱ象限中的P（-L，$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$L）點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場，從N（L，0）點(diǎn)射出磁場．不計(jì)粒子重力．求：
（1）第Ⅱ象限內(nèi)所加電場強(qiáng)度E
（2）粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比$\frac{t_1}{t_2}$=？
（3）離子進(jìn)入磁場B后，某時(shí)刻再加一個(gè)同方向的勻強(qiáng)磁場B1，使帶電粒子做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖，ab、cd為兩根相距2m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為0.12kg的金屬棒MN垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬棒中通以0.5A的電流時(shí)，棒沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)棒中電流增大到0.8A時(shí)，棒能獲得向右的大小為2m/s2的加速度．求：
（1）金屬棒中的電流方向；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重為G的物塊，物塊和斜劈均處于靜止?fàn)顟B(tài)．用一豎直向下且逐漸增大的力F作用于物塊上，則下列說法正確的是（　�。�
A．斜劈對(duì)物塊的支持力增大
B．物塊所受的合力變大
C．當(dāng)力F足夠大時(shí)斜劈將沿水平地面向右滑動(dòng)
D．斜劈ABC始終不受水平地面的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN的輕圓環(huán)B上相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到實(shí)線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng)．則此過程中，環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的彈力F2的變化情況是（　　）
A．F1保持不變B．F1逐漸增大C．F2保持不變D．F2逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度與時(shí)間圖象和該拉力的功率與時(shí)間圖象分別如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．0～6s內(nèi)物體位移大小為36m
B．0～6s內(nèi)拉力做的功為30J
C．合外力在0～6s內(nèi)做的功與0～2s內(nèi)做的功相等
D．滑動(dòng)摩擦力大小為5N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．一物塊沿傾角為θ的斜坡向上滑動(dòng)．當(dāng)物塊的初速度為v時(shí)，上升的最大高度為H，如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為$\frac{v}{2}$時(shí)，上升的最大高度記為h．重力加速度大小為g．求：
（1）物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）h的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室，約定用相同頻率的單色光，分別照射鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，如圖1，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)．對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn)，下列判斷正確的是（　　）
A．飽和光電流一定不同
B．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌�，所以遏止電壓Uc不同
C．光電子的最大初動(dòng)能不同
D．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同
E．分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc～v圖象（v為照射光頻率，圖2為其中一小組繪制的圖象），圖象的斜率可能不同

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