题目内容
6．图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．
（1）完成下列实验步骤中的填空
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点．
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．
③打开打点计时器电源，释放小车，获得纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m．
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．
⑤在每条纸带上清晰的部分，…．求出与不同m相对应的加速度a．
⑥以砝码的质量m为横坐标，$\frac{1}{a}$为纵坐标，在坐标纸上作出$\frac{1}{a}$-m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则$\frac{1}{a}$与m应成线性关系（填“线性”或“非线性”）．
（2）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是远小于小车和砝码的总质量．
（3）图2为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2 m/s2．（结果保留两位有效数字）
分析 （1）①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀；
⑥由a=$\frac{F}{m}$，故$\frac{1}{a}$=$\frac{1}{F}$m，故成线性关系；
（2）为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量；
（3）由匀变速直线运动的推论得：△x=aT2，即可求解．
解答 解：（1）①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动，打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀，故答案为：间隔均匀；
⑥由a=$\frac{F}{m}$，故$\frac{1}{a}$=$\frac{1}{F}$m，故成线性关系，故答案为：线性；
（2）（Ⅰ）设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{m+M}$
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=$\frac{M}{M+m}$mg
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．所以为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量，
故答案为：远小于小车和砝码的总质量
（3）根据△x=aT2，而T=2×0.04s，
故a=$\frac{0.0772+0.0721-0.067-0.0619}{0.0{8}^{2}}$≈3.2m/s2．
故答案为：（1）①间隔均匀，⑥线性；
（2）远小于小车和砝码的总质量；
（3）3.2．
点评 实验问题要掌握实验原理、注意事项和误差来源；遇到涉及图象的问题时，要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式，再根据斜率和截距的概念求解即可．
口算能手系列答案| A． | 地球的质量为m地=$\frac{4{π}^{2}L}{G{{T}_{1}}^{2}}$ | |
| B． | 月球的质量为m月=$\frac{4{π}^{2}L}{G{{T}_{1}}^{2}}$ | |
| C． | 地球的密度为ρ=$\frac{3πL}{G{{T}_{1}}^{2}}$ | |
| D． | 月球绕地球运动的加速度为a=$\frac{4{π}^{2}L}{{{T}_{1}}^{2}}$ |
| A． | 物体重力的大小总是恒定的 | |
| B． | 同一地点，物体的重力与物体的质量成正比 | |
| C． | 物体的重力总是等于它对竖直弹簧测力计的拉力 | |
| D． | 重力的大小与物体的位置无关 |
质量为1kg的物块在水平拉力的作用下，以一定的初速度沿水平面滑行，其速度随时间的变化关系如图所示，则物块（ ）| A． | 0～1 s内的平均速度为2 m/s | B． | 0～1 s内的加速度是6 m/s2 | ||
| C． | 0～3 s内的位移为1 m | D． | 0～3 s内加速度方向不变 |
如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）| A． | 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 | |
| B． | 线圈先后两次转速之比为3：2 | |
| C． | 交流电a的瞬时值为u=10 sin（5πt） V | |
| D． | 交流电b的最大值为$\frac{20}{3}$ V |
| A． | 类比的方法 | B． | 控制变量的方法 | C． | 等效替代的方法 | D． | 观察、实验的方法 |
如图所示，一平板AB可以绕端点B在竖直面内转动，在板的A端沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在B端，板长为L，要保证改变平板的倾角θ后，小球水平抛出后仍能到达B端，则小球的初速度v0与板的倾角θ（0°＜θ＜90°）之间关系应满足（ ）| A． | v0=cosθ$\sqrt{\frac{gL}{2sinθ}}$ | B． | v0=$\frac{gLcosθ}{2tanθ}$ | C． | v0=$\frac{1}{sinθ}$$\sqrt{\frac{gLcosθ}{2}}$ | D． | v0=$\sqrt{\frac{gL}{2sinθ}}$ |
如图所示，质量M=6kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=34N，当小车向右运动的速度达到2m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=4kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.4，小车平板足够长．（g取10m/s2），求：