题目内容
14．如图1所示为“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．将长木板水平放置，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
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
D．将长木板的一端垫起适当的高度，将砂桶挂上，撤去纸带，轻推小车，观察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C
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）如图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：SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则B点的速度为0.44m/s，小车的加速度a=0.42m/s2 （结果均保留两位有效数字）．
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可以求出瞬时速度与加速度．
解答 解：（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要：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，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．由所给实验数据可知，因此最合理的一组是C．
（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=0.02s×5=0.1s，
由匀变速直线运动推论可知，B点的速度：vB=$\frac{{s}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.0422+0.0465}{2×0.1}$≈0.44m/s
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）=$\frac{0.0634+0.0591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s2；
故答案为：（1）C；（2）C；（3）0.44；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．
一轻质细绳一端系一质量为m=$\frac{1}{20}$kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的左侧固定一个光滑的斜面，如图所示，水平距离s为1m，水平面的动摩擦因数为0.25．现有一小滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度（即B静止，A获得B碰撞前的速度）．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s2，试问：
如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在有界的匀强磁场，磁场宽度为L，磁场方向垂直于坐标平面向里，磁感应该强度为B，一带正电未知粒子从第Ⅱ象限中的P（-L，$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从N（L，0）点射出磁场．不计粒子重力．求：
如图，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为0.12kg的金属棒MN垂直导轨放置，当金属棒中通以0.5A的电流时，棒沿导轨向右做匀速运动；当棒中电流增大到0.8A时，棒能获得向右的大小为2m/s2的加速度．求：
如图，斜劈ABC放在粗糙的水平地面上，在斜劈上放一重为G的物块，物块和斜劈均处于静止状态．用一竖直向下且逐渐增大的力F作用于物块上，则下列说法正确的是（ ）| A． | 斜劈对物块的支持力增大 | |
| B． | 物块所受的合力变大 | |
| C． | 当力F足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动 | |
| D． | 斜劈ABC始终不受水平地面的摩擦力作用 |
如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN的轻圆环B上相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移动到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的弹力F2的变化情况是（ ）| A． | F1保持不变 | B． | F1逐渐增大 | C． | F2保持不变 | D． | F2逐渐增大 |
放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间图象分别如图所示，下列说法正确的是（ ）| A． | 0～6s内物体位移大小为36m | |
| B． | 0～6s内拉力做的功为30J | |
| C． | 合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等 | |
| D． | 滑动摩擦力大小为5N |
一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为$\frac{v}{2}$时，上升的最大高度记为h．重力加速度大小为g．求：
| A． | 饱和光电流一定不同 | |
| B． | 因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 | |
| C． | 光电子的最大初动能不同 | |
| D． | 因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同 | |
| E． | 分别用不同频率的光照射之后绘制Uc～v图象（v为照射光频率，图2为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同 |