题目内容
7．如图（a）所示，是某同学在探究“物体质量一定时，加速度与合外力的关系”的实验装置，实验时将小车从光电门A的右侧由静止释放，与光电门连接的数字计时器可以测量遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，回答下列问题．（1）下列实验要求必须满足的是CD
A．保证沙桶和沙的质量远小于小车的质量
B．保持沙和沙桶的质量不变
C．保持穿过光电门的细线与长木板平行
D．保持小车的质量不变
（2）为测算小车的加速度，实验中还需要测量的物理量有遮光片的宽度和光电门AB间的距离
（3）实验中改变沙和沙桶的质量，得到小车加速度a与弹簧弹力F的对应关系如图（b）所示，图线不经过原点，可能的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
分析 （1）由于该实验的连接方式，小车是在绳的拉力下加速运动，绳的拉力可以由弹簧秤读出，故不要求重物质量远小于小车质量，根据控制变量法原理判断要改变什么质量，根据实验原理分析即可；
（2）要测量出遮光片的宽度，从而求出经过AB时的速度，再根据匀变速直线运动位移速度公式求解加速度；
（3）图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足．
解答 解：（1）A、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求沙桶和沙的质量远小于小车的质量，故A错误；
B、根据控制变量法原理可知，探究“物体质量一定，加速度与合外力的关系”时要保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的质量，故B错误，D正确；
C、保持穿过光电门的细线与长木板平行，使平衡摩擦力后，绳子的拉力等于小车受到的合外力，故C正确；
故选：CD．
（2）已经知道遮光片经过光电门A、B所用的时间tA、tB，则需要测量遮光片的宽度d，从而求出经过AB时的速度，要求出加速度，根据匀变速直线运动位移速度公式即可求解，所以还要测出光电门AB间的距离；
（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案为：（1）CD；（2）遮光片的宽度；光电门AB间的距离；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
点评 本题第1问选项A为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．
练习册系列答案
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在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置．
18．
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；…；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是l5和l6．
（2）实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据如图将这两个测量值填入上表中．
（3）为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4-L0=6.90cm，d2=L5-L1=6.90cm，d3=L6-L2=7.00cm．请你给出第四个差值：d4=7.20cm．
（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：△L=$\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}+{d}_{4}}{16}$，代入数据解得△L=1.75cm．
（5）计算弹簧的劲度系数k=28N/m．（g取9.8m/s2）
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；…；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．（1）下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是l5和l6．
| 代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
| 刻度数值 /cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
（3）为了充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4-L0=6.90cm，d2=L5-L1=6.90cm，d3=L6-L2=7.00cm．请你给出第四个差值：d4=7.20cm．
（4）根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：△L=$\frac{{d}_{1}+{d}_{2}+{d}_{3}+{d}_{4}}{16}$，代入数据解得△L=1.75cm．
（5）计算弹簧的劲度系数k=28N/m．（g取9.8m/s2）
15．物体做匀加速直线运动，连续通过A、B、C三点的速度为vA、vB、vC，而且AB与BC间距相等，物体通过AC段时间中间时刻的速度为v，下列说法正确的是（ ）
| A． | vB=$\frac{{v}_{A+{V}_{C}}}{2}$ | B． | v=$\frac{{v}_{A+}{v}_{C}}{2}$ | C． | vA＜vB＜v＜vC | D． | vA＜v＜vB＜vC |
一列波长为λ沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波的图象如图所示，波上质点P的坐标为xP=$\frac{λ}{8}$，在t=t0时刻，质点P回到平衡位置．求：
12．
根据图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间的叙述正确的是（ ）
根据图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间的叙述正确的是（ ）| A． | t2表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为2秒时 | |
| B． | 0～t2表示时间，称为最初2秒内或第2秒内 | |
| C． | t2～t3表示时间，称为第3秒内 | |
| D． | tn-1～tn表示时间，称为第n秒内 |
19．
如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（ ）
如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R）固定，小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（ ）| A． | 速度v至少为2$\sqrt{gR}$时，才能使两球在管内做圆周运动 | |
| B． | 速度v至少为$\sqrt{5gR}$时，才能使两球在管内做圆周运动 | |
| C． | 当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg | |
| D． | 只要v≥$\sqrt{5gR}$，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg |
16．
图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电量为-5.0×10-8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为（ ）
图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电量为-5.0×10-8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为（ ）| A． | -5.0×10-7J | B． | 5.0×10-7J | C． | -3.5×10-7J | D． | 3.5×10-7J |
17．关于物体的运动，下列现象不可能存在的是（ ）
| A． | 加速度在减小，速度在增大 | B． | 加速度在增大，速度在减小 | ||
| C． | 加速度方向不变而速度方向变化 | D． | 加速度方向始终改变而速度不变 |