题目内容
13．
如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是C
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是A
A．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.42m/s2．（结果保留两位有效数字）
分析 1、小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应平衡摩擦力；
2、当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，即m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙和沙桶的重力；
3、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
解答 解：（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力．故C正确．
故选：C
（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．因此最合理的一组是A．
故选：A
（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为T=0.1s，
利用匀变速直线运动的推论△x=at2，得：
sDE-sAB=3a1T2
sEF-sBC=3a2T2
sFG-sCD=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：
a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）=$\frac{0.0634+0.0591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9{×（0.1）}^{2}}$m/s2=0.42m/s2
故答案为：（1）C；
（2）A；
（3）0.42
点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．
练习册系列答案
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12．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，下列说法正确的是（ ）
| A． | 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度相等 | |
| B． | 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强和电势都相等 | |
| C． | 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强和电势均为零 | |
| D． | 丁图中匀强电场中的a、b两点电势和场强都相等 |
4．
如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B．C离转台中心的距离分别为r、1.5r．设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以下说法中不正确的是（ ）
如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B．C离转台中心的距离分别为r、1.5r．设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以下说法中不正确的是（ ）| A． | 当转速增大时，C先开始滑动 | |
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| C． | 转台的角速度一定满足：ω≤$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$ | |
| D． | 转台的角速度一定满足：ω≤$\sqrt{\frac{μg}{3r}}$ |
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18．
如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点分别固定A、B、C三个带正电的小球．小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q．CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置处于方向与CB边平行向右的匀强电场中．现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角，则A、B、C三个球所构成的系统的（ ）
如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点分别固定A、B、C三个带正电的小球．小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q．CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置处于方向与CB边平行向右的匀强电场中．现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角，则A、B、C三个球所构成的系统的（ ）| A． | 重力势能不变 | B． | 电势能减小 | C． | 重力势能减小 | D． | 电势能不变 |
5．如图所示，是一边长为10cm的实心立方体木块，一只昆虫A点爬到G点．下列说法正确的是（ ）
| A． | 该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为（10+10$\sqrt{2}$）cm | |
| B． | 该昆虫的位移为10$\sqrt{5}$cm | |
| C． | 该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为10$\sqrt{5}$cm | |
| D． | 该昆虫的位移为10$\sqrt{2}$cm |
2．下列关于力的说法正确的是（ ）
| A． | 不论物体运动与否，重力不变 | |
| B． | 受静摩擦力的物体必然处于静止状态 | |
| C． | 受滑动摩擦力的物体必然处于运动状态 | |
| D． | 合力一定大于分力 |