题目内容

15．为了探究质量一定时物体的加速度与力的关系，某同学设计了如图1所示的实验装置，将小车置于水平桌面上，通过一动滑轮上的细线拉动小车运动．

（1）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm（点间均有4个计时点未画出），根据纸带求出小车的加速度大小为0.39m/s2（保留二位有效数字）；
（2）改变悬挂重物的重量，多次实验，以弹簧秤的示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，得到a-F图象如图3所示，则小车与木板间的最大静摩擦力为2F0，小车质量为$\frac{2}{{a}_{1}}$（F1-F0）．

分析 （1）物体做匀变速直线运动，根据相邻相等时间内位移之差等于常数求得加速度；
（2）由图3可知，当F=F0时，小车刚要滑动，根据动滑轮的特点，此时f=2F0，求得最大静摩擦力，根据牛顿第二定律求得小车质量

解答 解：（1）相邻相等时间内位移之差等于常数，故有：
${x}_{BC}-{x}_{AB}=a{T}^{2}$
代入数据解得：a=0.39m/s2
（2）通过动滑轮拉小车，故f=2F0，
根据牛顿第二定律可知：2F1-2F0=ma1
解得：m=$\frac{2}{{a}_{1}}$（F1-F0）
故答案为：（1）0.39；（2）2F0，$\frac{2}{{a}_{1}}$（F1-F0）

点评 本题主要考查了验证牛顿第二定律，关键是抓住利用动滑轮提供拉力时，小车的实际拉力为弹簧示数的2倍，即可求解

练习册系列答案
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14．现提供以下实验器材：（名称、图象、编号如图所示）

利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验，为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0=（m1+m2）v
①针对此原理，我们应选择的器材编号为：ACE；
②在我们所选的器材中：E器材的质量对应原理中的m1（填写器材编号）．
6．如图所示，O2B是重为G的匀质杆，O1A是轻杆，A是O2B中点，O1、O2、A处都用光滑铰链连接．B、C两点之间悬挂一根重为G的匀质绳且B、C保持在同一水平线．此时O2B杆水平，与O1A杆夹角为37°．则O1A杆在A端受到的弹力大小为$\frac{10}{3}G$，若仅将C点沿水平线缓慢向左移动一些，O1A杆在A端受到的弹力大小变化情况为不变．（选填“不变”、“变小”或“变大”）
3．不同的金属材料其导电性能不同，我们可以用电导G（单位：西门子S）来衡量．
（1）为了得到金属铜导线的电导G与哪些因素有关，在控制实验室温度不变的条件下，某组同学进行了实验．将实验数据汇总如下：
导线直径d（mm）123222
导线长度l（cm）101010203040
电导G（S）46818754219937625468
根据表中数据可得，电导G与导线直径的平方d2成正比，与导线长度l成反比；
（2）为了测量不同金属的导电性能，该组同学采用直径为1mm、长度为10cm的不同金属导线进行了进一步测量，数据汇总如下：
金属铜铝铁钨
电导G（S）46830086136
导线两端电压U（V）1.07×10-33.33×10-30.0170.015
流过导线电流I（A）0.511.52
根据表中数据可得，电导G与电压U、电流I的关系式为：G=$\frac{I}{U}$．四种金属中，金属铁的导电性能最差．
10．如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d，当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B，当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的中点E，已知光在空气中的传播速度为c，求光在油中传播的速度．
20．下列各种运动中，属于匀变速曲线运动的有（　　）
A．匀速运动B．匀速圆周运动C．斜上抛运动D．竖直上抛运动
7．△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，a、b两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知（　　）
A．棱镜内a光的传播速度比b光的大
B．a光的波长比b光的长
C．a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，a光的中央亮纹更宽
D．让a光与b光通过同一双缝干涉装置，a光条纹间的距离小于b光
4．学完平抛知识后，城关高中高一物理兴趣小组课外测量洗车用的水枪出水速度v，他们选择了一块平地，在网上查出蕲春当地重力加速度g，调节水枪出口水平，并固定水枪，打开水枪约3秒后关闭，测出枪口距离地面竖直距离h和出水的水平距离x，则水枪口水速度v=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．该实验还需要的测量工具是刻度尺．
实验中，为了使实验尽可能精确，下列方法可行的是CD
A．水枪出水留迹前端点到水枪口的水平距离为x
B．水枪出水留迹后端点到水枪口的水平距离为x
C．用小重锤确定水枪口在地面的起点，把水迹划个圆，找出圆心，作为终点，两点间的距离为x
D．为了减小空气阻力的影响，枪口距离地面不宜太高．
5．如图所示的轻质细杆上固定两小球A、B，且OA=AB，现让轻杆在光滑的水平面上绕O轴匀速转动，若两小球的质量比mA：mB=2：1，则下列判断正确的为（　　）
A．两球的线速度相等B．两球的角速度相等
C．杆OA段的拉力等于AB段的拉力D．杆OA段的拉力是AB段拉力的2倍

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