题目内容
16．两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，如图1所示，左侧小盘里分别放有不同质量的砂子．实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作．
图2为某次实验得到的两条纸带，纸带上的O点、E点分别为打点计时器接通电源和断开电源时打下的点，它们之间的距离分别为：①号纸带OE=42.40cm、②号纸带OE=63.40cm．纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图2所示，单位为cm．打点计时器所用电源的频率为50Hz．
（1）①利用此装置，研究质量一定时，加速度与力的关系，是否必须求出小车运动加速度的确切值？否（选填“是”或“否”），若是，请根据实验中打出的其中一条纸带求出加速度的值，若否，请说明理由．因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比，根据图2的两条纸带，求出①号纸带和②号纸带对应的加速度值之比为212：317．
②物体速度可以通过打出的纸带求出，任选上述其中一条纸带，求出测量点5的速度v5=0.24或0.30m/s；（结果保留两位有效数字）
（2）利用此装置可以做力学中的许多实验，以下说法正确的是BD．
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行
C．用此装置“探究小车加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
D．用此装置“探究小车加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量．
分析 （1）①小车做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移时间关系公式分析即可；②匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；
（2）采用倍增法使功成倍增加时，如果改变位移，保证力恒定即可；如果改变拉力，使拉力成倍增加即可．
解答 解：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移时间关系公式，有：$\frac{{S}_{1}}{{S}_{2}}=\frac{\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}}{\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{2}}^{2}}$=$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{42.40}{63.40}=\frac{212}{317}$；
故不需要求出小车运动加速度的确切值；
理由：因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比；
（2）①匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；
对于第一条纸带，有：${v}_{5}=\frac{（2.34+2.54）×0.01m}{2×0.1s}=0.24m/s$
对于第二条纸带，有：${v}_{5}=\frac{（2.87+3.17）×0.01m}{2×0.1s}=0.30m/s$
②A、B、采用倍增法使功成倍增加，通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，根据W=Fx，由于合力恒定，故不需要平衡摩擦力，也不需要保证M远大于m，故A错误，B正确；
C、D、采用倍增法使功成倍增加，通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，根据W=Fx，采用mg来表示拉力F；如果把（M+m）作为整体来研究动能定理，就不需要必须满足M远大于m；当然，如果对小车M进行动能定理研究，肯定要满足M远大于m；故C错误，D正确；
故选：BD．
故答案为：
（1）①否；因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比；212：317；
②0.24或0.30；（2）BD．
点评 点评：本题关键是明确实验的原理，会通过运动学公式求解加速度之比和瞬时速度大小，要明确实验的误差来源．
| A． | 实验时应先放开纸带再接通电源 | |
| B． | （S6-S1）等于（S2-S1）的6倍 | |
| C． | 从纸带可求出计数点B对应的速率 | |
| D． | 相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s |
如图所示是一种折射率n=l.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i，sini=$\frac{3}{4}$．求：
物理课上，教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验．如图所示，A是由铜片和绝缘细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的线圈未通电时，铜片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来．当线圈通电时，铜片迅速停止摆动．某同学另找来器材再探究此实验，他连接好电路，经重复试验，均没出现迅速停止摆动的现象．对比老师的演示实验，导致实验失败的原因可能是（ ）| A． | 电源的电压过高 | B． | 所选线圈的匝数过多 | ||
| C． | 线圈接在了交流电源上 | D． | 摆的材料与老师的不同 |
如图所示，m1、m2的质量相同．手托m2使他们都处于静止，并让他们处于同一水平面上．先由静止放手后，m1与m2开始运动（滑轮重量与摩擦不计）．当他们的高度相差3m时，m1与m2的速度分别是v1=2m/s，v2=4m．
| A． | 物体质量是0.5kg | |
| B． | 在4秒内，物体所受合力的功是6J | |
| C． | 在4秒内，物体增加的机械能是6J | |
| D． | 在t=1s时，挡板对物体的作用力是1.5N |
| A． | 一个氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级，氢原子吸收光子，能量增加 | |
| B． | 原子核${\;}_{90}^{232}Th$经过6次α衰变和4次β衰变后成为原子核${\;}_{82}^{208}Pb$ | |
| C． | 世界上现在运行的核电站核反应有重核裂变和轻核聚变两种 | |
| D． | β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的 |
