题目内容

9．如图1所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系．

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是D．
A．放开小车，小车能够自由下滑即可
B．放开小车，小车能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
（2）关于橡皮筋做功，下列说法正确的是B．
A．橡皮筋做的功可以直接测量
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
（3）如图2所示，在正确操作情况下打在纸带上的点并不都是均匀的．为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的DG部分进行测量．

分析 （1）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；
（2）小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，并且橡皮筋的拉力是一个变力，我们无法用W=Fx进行计算．
（3）若木板水平放置，表示还未平衡摩擦力，当两条橡皮筋的弹力与摩擦力相等时，小车速度最大；要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．

解答 解：（1）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，而摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；
故选D．　
（2）A：橡皮筋的拉力是一个变力，我们无法用W=Fx进行计算．故A错误．
B：橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难．故B正确．
C：小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动．故C错误．
D：橡皮筋的拉力是一个变力，我们无法用W=Fx进行计算，x变为原来的2倍，Fx比原来的两倍要大．故D错误．
故选：B
（3）若木板水平放置，表示还未平衡摩擦力，当两条橡皮筋的弹力与摩擦力相等时，小车速度最大，所以橡皮筋仍处于伸长状态；要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分，所以选DG部分．
故答案为：（1）D；（2）B；（3）DG．

点评 本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．

练习册系列答案
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19．等腰梯形导线框从位于匀强磁场上方一定高度处自由下落，已知下落过程两平行边始终竖直，左平行边长为a，右平行边长为2a．从导线框进入磁场开始计时，位移为$\frac{a}{2}$时，导线框做匀速运动．则从导线框刚进入磁场开始，下列判断正确的是（　　）
A．在0～$\frac{a}{2}$这段位移内，导线框可能做匀加速运动
B．在$\frac{a}{2}$～$\frac{3a}{2}$这段位移内，导线框减少的重力势能最终全部转化为内能
C．在$\frac{3a}{2}$～2a这段位移内，导线框可能做减速运动
D．在0～$\frac{a}{2}$与$\frac{3a}{2}$～2a位移内，导线框受到的安培力方向相同
20．在“探究小车加速度随时间变化的关系”实验中，使用电磁打点计时器，选用4-6V交流电源，若频率为50Hz，每隔0.02s打一个点．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每隔4个点点取一个计数点，分别标明0，1，2，3，4．量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，则打1和4点之间的平均速度为0.42m/s，打2这个点时的瞬时速度为0.39m/s，小车的加速度为0.6m/s2．
17．电路如图（甲）所示，定值电阻R=1Ω，电源的路端电压U随电流I的变化图线如图（乙）所示．闭合电键S，以下说法正确的是（　　）
A．电源的总功率为8WB．电源内电阻消耗功率2W
C．定值电阻R消耗功率2WD．定值电阻R两端电压为4V
4．某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：
a．安装好实验器材；
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2…6点所示；
c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3…S6；
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动．
e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值；$\frac{s_1}{t_1}，\frac{s_2}{t_2}、\frac{s_3}{t_3}、…\frac{s_6}{t_6}$
f．以$\frac{s}{t}$为纵坐标、t为横坐标，标出$\frac{s}{t}$与对应时间t的坐标点，划出$\frac{s}{t}$-t图线．

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
F．重锤

（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图3所示，则S2=3.00cm，S5=13.20cm．
（3）该同学在图4中根据纸带标出1-6计数点对应的坐标，并画出$\frac{s}{t}$-t图，请根据$\frac{s}{t}$-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.180m/s；它在斜面上运动的加速度a=4.80m/s2．
14．对于做圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）
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1．下列关于曲线运动的说法中，正确的是（　　）
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D．汽车过圆弧形桥顶时要限速，这是因为要减小对桥顶的压力
18．如图，小球自光滑斜轨道由静止自由滚下，以v、s、a、F合分别表示小球的速度、位移、加速度和合外力四个物理量的大小，小球下滑过程中各物理量随时间变化正确的是（　　）
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19．关于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力表达式$F=G\frac{{{m_1}{m_2}}}{r^2}$，下列说法错误的是（　　）
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C．m1和m2所受万有引力大小总是相等
D．两个物体间的万有引力是同种性质的力

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