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)行的一項必須且正確的操作是B．（選填選項前的字母）
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，給打點(diǎn)計時器通電，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，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動
B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動
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
（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，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，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)量時所對應(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$\frac{M}$．

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測量的量確定實(shí)驗(yàn)器材；
（2）為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，要先平衡摩擦力；
（3）正確理解實(shí)驗(yàn)原理，明確桶和砝碼的重力可以作為小車?yán)Φ臈l件；在橫軸上有截距，說明當(dāng)拉力大于0時物體的加速度等于0，即此時合力仍等于0，即沒有平衡摩擦力；圖象的彎曲是因?yàn)樾≤嚺c沙子的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；
（4）由牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖示圖象分析答題．

解答 解：（1）“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)需要用天平測量小車、砂、砂桶的質(zhì)量，需要用刻度尺測出計數(shù)點(diǎn)間的距離，故選BD；
（2）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，可以將長木板的一段墊高，撤去砂和砂桶，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動，故B正確；故選：B；
（3）由圖2所示圖象可知，直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)a=0時，F(xiàn)＞0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車沒有加速度，說明小車的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，平衡摩擦力時，所墊木板太低．
從圖象上可以看出：F從0開始增加，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量，慢慢的砂的質(zhì)量在增加，那么在后面砝碼和砝碼盤的質(zhì)量就沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量呢，那么繩子的拉力與砝碼和砝碼盤的總重力就相差大．所以原因是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量．故AD正確，BC錯誤，故選AD；
（4）根據(jù)題意，由牛頓第二定律得：F=（M+m）a，則$\frac{1}{a}$=$\frac{M}{F}$+$\frac{1}{F}$m，則$\frac{1}{a}$-m圖象的截距：b=$\frac{M}{F}$，小車受到的拉力大小：F=$\frac{M}$；
故答案為：（1）BD；（2）B；（3）AD；（4）$\frac{M}$．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理；應(yīng)用牛頓第二定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式是求出小車所受合力的關(guān)鍵，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．重為5N的風(fēng)箏放飛空中，風(fēng)壓力垂直作用于風(fēng)箏表面AB，且AB面與水平面夾角為30°，細(xì)繩栓在P點(diǎn)，平衡時與地面夾角也為30°，則細(xì)繩的拉力為（　　）
A．5NB．2.5NC．$\frac{5\sqrt{3}}{2}$ND．5$\sqrt{3}$N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖1所示，是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)得到的光路圖．玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則：

（1）出射光線與入射光線不再平行．（填仍平行或不再平行）；
（2）以入射點(diǎn)O為圓心，以R=5cm長度為半徑畫圓，與入射線PO交于M點(diǎn)，與折射線OQ交于F點(diǎn)，過M、F點(diǎn)分別向法線作垂線，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，則該玻璃磚的折射率n=1.5；
（3）在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖2①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚，他們的其他操作均正確，且均以aa'、bb'為界面畫光路圖，則
甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“不變”）；
乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比可能偏大、可能偏小、可能不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中：
某同學(xué)設(shè)計了如圖a的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，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是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計數(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
計數(shù)點(diǎn)123456
瞬時速度/（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，保持小車的質(zhì)量不變，改變鉤碼的個數(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，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動
B．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動
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
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．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．以下說法正確的是（　　）
A．利用此裝置做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B．利用此裝置探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，通過增減小車上  的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜度
C．利用此裝置探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-m關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比
D．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計時器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的  目的是利用小車重力沿斜面的分力補(bǔ)償小車運(yùn)動中所受阻力的影響

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L．已知月球半徑為R，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（　　）
A．月球表面的重力加速度g月=$\frac{h{v}_{0}^{2}}{{L}^{2}}$
B．月球的平均密度ρ=$\frac{3h{v}_{0}^{2}}{2πG{L}^{2}R}$
C．月球的第一宇宙速度v=$\frac{{v}_{0}}{L}$$\sqrt{2h}$
D．月球的質(zhì)量m月=$\frac{h{R}^{2}{v}_{0}^{2}}{G{L}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，t=t0時，s＞0，v＞0，a＞0，此后a逐漸減小，則（　�。�
A．速度的變化越來越慢B．速度越來越小
C．位移逐漸變小D．位移始終為正值、速度可能為負(fù)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．已知質(zhì)點(diǎn)O在3個力作用下沿x軸勻速運(yùn)動，已知F1和F2的大小和方向，用作圖的方法畫出F3，要有必要的說明．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列各組物理量中都是矢量的是（　�。�
A．加速度   速 度    路程B．長度    質(zhì)量    時間
C．長度   平均速度   加速度D．位移    速度    加速度

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