题目内容

10．如图所示，将一端带有滑轮的长木板固定在水平桌面上．保持小车质量不变，某实验小组探究小加速度a与所受拉力F的关系，已知打点计时器的电源频率为50Hz
（1）实验小组选取一条点迹清晰的纸带，如图所示，O、A、B为计数点，相邻计数点间还有四个计时点没画出．则相邻计数点间的时间间隔为0.1s；小车的加速度大小为1.41m/s

（2）某同学根据实验测得的数据作出了F-a图象，下列图中能正确反映实验F与a的关系是A（选填A、B或C）

（3）由（2）问中选取的图象作出判断，图象斜率的物理意义是A
A．小车的质量
B．小车质量的倒数
C．砂及砂桶的总质量
D．砂及砂桶的总质量的倒数．

分析 （1）相邻计数点间还有四个计时点没画出．则相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5=0.1s，根据：△x=aT2求解加速度；
（2）根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a=0，即在F轴上有截距；
（3）根据牛顿第二定律写出F-a的表达式，从而得出斜率的物理意义．

解答 解：（1）相邻计数点间还有四个计时点没画出．则相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5=0.1s
在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即：△x=aT2，
解得：a=$\frac{0.0861-0.036-0.036}{0.01}=1.41m/{s}^{2}$
（2）根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a=0，即在F轴上有截距，故A正确．
故选：A
（3）根据牛顿第二定律得：
F-f=ma
解得：F=ma+f，
则图象的斜率表示小车的质量，故A正确．
故选：A
故答案为：（1）0.1；1.41；（2）A；（3）A

点评 解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力，掌握求加速度的方法，注意单位的统一．

练习册系列答案
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20．图示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=30Ω，R2阻值未知，现将滑动变阻器滑片P滑到左端，闭合开关S，理想电压表和理想电流表的示数分别为U=12V、I=0.6A；当滑片P滑到右端时，电压表和电流表的示数分別变化了△U=4V和△I=0.2A，求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值R3．
1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．为了研究圆盘转动时的角速度和纸带的加速度，我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带、复写纸、学生电源等器材完成实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，纸带厚度不计）
①如图1所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图2所示，圆盘的直径为90.00mm；
（2）由图3可知，纸带的加速度大小为0.60m/s2；打下计数点E时，圆盘转动的角速度为10rad/s．（结果保留2位有效数字）
18．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，某同学采用了如图甲所示的实验装置，小车及车中额砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码用m表示：

（1）当M和m的大小关系满足m＜＜M时，可以认为细线对小车的拉力与盘和砝码的总重力大小相等．
（2）该同学在保持盘中的砝码质量一定，探究加速度与小车质量的关系，下列说法正确的是BC
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细线通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先接通打点计时器的电源，再释放小车
D．实验中，小车运动的加速度可直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
（3）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未画出），已知电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示．打计数点4时，小车的速度为v=0.31m/s，实验中小车的加速度a=0.50m/s2（以上结果均保留两位有效数字）．
5．同一平面内大小为5N、6N、7N的三个共点力，合力大小可能为（　　）
A．0B．4C．13D．25
15．汽车刹车后，在平直公路上做匀减速直线运动，其运动情况经仪器监控扫描，输入计算机后得到该运动的汽车位移时间的关系为x=10t-t2（m），则该汽车在前6s内经过的路程为（　　）
A．26mB．25mC．24mD．50m
2．2015年9月20日7时01分，我国新型运载火箭--被誉为“卫星快递员”的“长征六号”在太原卫星发射中心点火发射，成功将20颗微小卫星送入太空，创造了中国航天一箭多星发射的新纪录，再次彰显了中国航天科技的实力．如图所示的A、B、C为“长征六号”所投递的三颗在同一轨道平面上的质量不同的人造地球卫星，已知三颗卫星的质量分别为mA，mB，mC，且mA＞mB＞mC，三颗卫星环绕运行的轨道半径分别为rA，rB，rC，且rA＜rB＜rC，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（　　）
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19．如图所示为一个折射率为$\sqrt{2}$的、截面为$\frac{1}{4}$圆的玻璃柱，圆的半径为r，一束平行光垂直于其中的一个侧面照在玻璃柱上，求有光透出的圆形侧面的弧长．
15．一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为4s．则该物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（　　）
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