2．“9.3閱兵”是紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭及世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年大會活動，如圖所示是大國重器--東風(fēng)5B洲際核導(dǎo)彈壓軸亮相大閱兵，仔細觀察圖片發(fā)現(xiàn)地面上有行進車輛的影子，這是光的直線傳播形成的，還看到了“DF-5B”白色字體，是因為它能反射所有色光．

1．某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：

①備有下列器材：長木板、電磁式打點計時器、低壓交流電源、紙帶、細繩、小車、砝碼、裝有細沙小桶、薄木板、天平，還缺少一件必須的器材是天平．
②為了平衡摩擦力，這位同學(xué)將小車靜止地放在水平長木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高（如圖乙所示），直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止，請判斷這位同學(xué)的操作是不正確．（填“正確”或“不正確”）
③如果這位同學(xué)已經(jīng)正確地平衡了摩擦力，然后不斷改變小車的拉力F，得到小車質(zhì)量保持不變情況下的a-F圖線是圖丁中的A（填選項代號的字母）．

④該同學(xué)得到如圖丙所示的紙帶，已知打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D、E、F、G紙帶上打出的連續(xù)7個點，由此可算出小車的加速度a=1.9m/s²．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

20．如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律．
（1）已準備的器材有打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需要的器材是D（填字母代號）．
A．直流電源、天平及砝碼    B．直流電源、毫米刻度尺
C．交流電源、天平及砝碼    D．交流電源、毫米刻度尺
（2）實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h，某同學(xué)對實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案，這些方案中合理的是D．
A．用刻度尺測出物體下落的高度h，由打點間隔數(shù)算出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$計算出瞬時速度v
C．根據(jù)做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計算得出高度h
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v
（3）安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示．圖中O點為打點起始點，且速度為零，選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…作為計數(shù)點，測出其中E、F、G、點距起始點O的距離分別為h₁、h₂、h₃，已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓�加速度為g，計時器打點周期為T，為了驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從O點到F點的過程中，重錘重力勢能的減少量△E_p=mgh₂．動能的增加量△E_k=$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$（用題中所給字母表示）．
（4）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是BD．
A．該誤差屬于偶然誤差              
B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．可以通過多次測量取平均值的方法來減少該誤差
D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
（5）某同學(xué)在試驗中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動能略小于重錘減少的重力勢能，于是深入研究阻力對本實驗的影響，若重錘所受阻力為f，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，他測出各計數(shù)點到起始點的距離h，并計算出各計數(shù)點的速度v，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出v²-h圖線，如圖3所示，圖象是一條直線，此直線斜率k=$\frac{2（mg-f）}{m}$（用題中字母表示）．已知當?shù)氐闹亓�加速度g=9.8m/s²，由圖線求得重錘下落時受到阻力與重錘所受重力的百分比為2.0%．（保留兩位有效數(shù)字）

19．利用如圖1裝置可以做力學(xué)中的許多實驗，如研究勻變速直線運動、驗證牛頓第二定律等，如果將圖中的小盤換為質(zhì)量已知的砝碼，本實驗裝置還可用于測量小車質(zhì)量．

（1）某同學(xué)利用這一改進裝置測量小車質(zhì)量，平衡摩擦力后進行實驗，得到小車運動的清晰紙帶如圖2，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，x₁=7.09cm、x₂=7.71cm、x₃=8.31cm、x₄=8.90cm、x₅=9.50cm、x₆=10.11cm，則小車運動的加速度的大小是0.60m/s²（保留兩位有效數(shù)字），已知砝碼質(zhì)量為m=30g，當?shù)氐闹亓�加速度�?.80m/s²，則小車質(zhì)量M=0.46kg．
（2）若該同學(xué)在進行實驗時，沒有平衡摩擦力，則實驗測得的小車質(zhì)量大于 （填“大于”、“小于”或“等于”）小車質(zhì)量的真實值．

18．某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗證牛頓第二定律．

（1）為了使細線對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，使細線與長木板平行，接下來還需要進行的一項操作是B（填選項前的字母）；
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動
（2）如圖2是按正確實驗步驟打出的一條紙帶，打點計時器的電源頻率為50Hz，可算出小車的加速度a=0.820m/s²（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（3）該小組同學(xué)在驗證“合力一定時加速度與質(zhì)量成反比”時，增減砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)：當$\frac{1}{M}$較大時，圖線發(fā)生彎曲．在處理數(shù)據(jù)時為避免圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，該小組同學(xué)的應(yīng)畫出是A．
A．a(chǎn)與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線
B．a(chǎn)與（M+m）的關(guān)系圖線
C．a(chǎn)與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
D．a(chǎn)與$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的關(guān)系圖線．

17．已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，現(xiàn)有一半徑為2R的均勻帶電絕緣球體，在其內(nèi)部貼著表面以及圓心挖去一個半徑為R的小球體O′后形成一個帶有空腔的帶電體，且挖去過程中不改變電荷的分布，如圖為挖去后的狀態(tài)，其中A為OO′的中點，B為O′正上方距離O′為$\frac{R}{2}$的一點，以下關(guān)于該帶電體在A、B兩點產(chǎn)生的電場強度的說法正確的是（　�。�

	A．	A、B兩點電場強度大小之比為1：1		B．	A、B兩點電場強度大小之比為5：1
	C．	A、B兩點電場強度方向相同		D．	A、B兩點電場強度方向不同

16．在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關(guān)系滿足m＜＜M時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

（2）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C；
A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B．將木板帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上
（3）在實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆已量出，則小車加速度的表達式為a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$；
（4）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與$\frac{1}{M}$的圖象．
（5）如圖3（a），甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是平衡摩擦?xí)r傾角過大．
（6）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖3（b）所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？車與車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量．

15．如圖，在彎槽的頂端以初速度V釋放一個小球，小球的動能為E，當?shù)竭_B點時，球的動能是$\frac{3}{4}$E，速度是U；當以初速度2V釋放小球，當達到B點時（　�。�

	A．	球的動能等于3$\frac{3}{4}$E		B．	球的速度小于$\sqrt{5}$U
	C．	球的速度等于$\sqrt{5}$U		D．	球的動能小于3$\frac{3}{4}$E

14．飛機研發(fā)離不開各種風(fēng)洞試驗．某次風(fēng)洞試驗簡化模型如圖所示：在足夠大的光滑水平面上，質(zhì)量m=10kg的試驗物塊放置在x軸上的A位置（-L，0）．物塊用一長度為L=2m的輕質(zhì)不可伸長的細線拴接，細線固定于水平面上坐標系xOy的原點O．現(xiàn)風(fēng)洞能沿+x方向持續(xù)且均勻產(chǎn)生足夠的風(fēng)力使試驗物塊受到恒定水平作用力F=100N．在t=0時刻由彈射裝置使試驗物塊獲得v₀=2m/s的瞬時速度，試驗物塊運動時可視為質(zhì)點．試計算：
（1）細線剛拉直時物塊的位置坐標值；
（2）拉直前的瞬時，試驗物塊速度的大小和它與x軸的夾角θ．
（3）物塊再次經(jīng)過x軸時速度V₂和此時繩的拉力T．

13．某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”，具體實驗步驟如下：
A．按照圖1示安裝好實驗裝置，掛上砂桶（含少量砂子）．
B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等．
C．取下細繩和砂桶，測量砂子和桶的質(zhì)量m，并記下．
D．保持長木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時顯示的時間．
E．重新掛上細繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)B～D步驟．
（1）若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為mg．（忽略空氣阻力）

（2）用游標卡尺測得遮光片寬度d=6.75mm．
（3）若遮光片的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離為l，顯示的時間分別為t₁、t₂，則小車的加速度a=$\frac{{（\fracxxu6ofx{{t}^{2}}）}^{2}-{（\fracacwq9kf{{t}_{1}}）}^{2}}{2l}$．
（4）有關(guān)本實驗的說法正確的是A．
A．砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠遠小于小車的質(zhì)量
B．小車的質(zhì)量必須遠遠小于砂桶和砂子的總質(zhì)量
C．平衡摩擦力時要取下細繩和砂桶
D．平衡摩擦力時不能取下細繩和砂桶．