题目内容

9．利用如图装置可以做力学中的许多实验，

（1）一下说法正确的是BC
A利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车河木板间的摩擦阻力的影响
B利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力
C在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动过程中所受摩擦力的影响
（2）本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是A．

A．交流220V   B．直流220V    C．交流4-6V  D．直流4-6V
（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为0.60m/s．（结果保留2位有效数字）

分析 （1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力后，改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力．
（2）电火花打点计时器使用220V的交流电源．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的速度．

解答 解：（1）A、利用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，故A错误．
B、利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，为了使小盘和盘内砝码的总重力等于绳子的拉力，要满足小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，故C正确．
D、用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，故D错误．
故选：BC．
（2）电火花打点计时器使用220V的交流电源，故选：A．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，A点的瞬时速度为：
${v}_{A}=\frac{（19.60-17.20）×1{0}^{-2}}{0.04}m/s$=0.60m/s．
故答案为：（1）BC；（2）A；（3）0.60

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．对于纸带问题，会求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．

练习册系列答案
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19．下列说法正确的是（　　）
A．做简谐运动的质点在相隔半个周期的两个时刻，速度大小一定相等
B．如果两个波源的振幅不同，只要频率相同，也能形成稳定的干涉图样
C．当声源接近我们时，听到的声音变得尖锐，是因为声源发出的声音的频率变高了
D．在纵波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向总相同
E．在用单摆测重力加速度实验中，若摆长未计小球大小，会导致测得的重力加速度偏小
20．如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，玻璃的折射率为$\sqrt{3}$，半圆的半径为R，一束光线垂直底面BOC从A点射入玻璃，从OB边射出玻璃时的方向平行于AO，不考虑多次反射．求：
（1）A点与底面BOC之间的距离；
（2）从BO边射出的位置与O点的距离．
17．如图甲所示，足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上，一劲度系数为k的轻弹簧左端固定在斜面的挡板上，右端自由伸长到Q点，质量为m的物体紧靠在弹簧的右端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ．现将弹簧压缩长度x0，此时弹簧的弹性势能为Ep，然后由静止释放，物体沿斜面向上运动，若以物体开始运动时的位置为原点O，沿斜面向上建立一坐标轴Ox，则物体的速度平方v2随坐标x的变化图象如图乙所示，其中OAB是平滑的曲线，A为曲线的最高点，BC段为直线，且AB段与BC段相切于B点．则关于A、B、C各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是（　　）
A．xA=0B．xA=x0-$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{k}$
C．xB=x0D．xC=$\frac{E_P}{mgsinθ}$
4．两光滑的绝缘细杆处于同一竖直平面内且和竖直方向夹角分别为30°和60°，两带电小球A、B分别穿在两细杆上处于同一水平面上处于静止状态，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A小球所带电量一定小于B球所带电量
B．A小球质量一定小于B球质量
C．若在外力作用下将A球缓慢移至底端，则AB间距离可能先增大后减小
D．若在外力作用下将A球缓慢移至底端，则A、B系统的电势能一定减小
14．静止在光滑水平面上的物体，质量为10kg，在水平恒力的作用下，经2s速度达到4m/s，则2s末水平恒力的瞬时功率为（　　）
A．20WB．40WC．60WD．80W
3．在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图1所示）

（1）下列说法中正确的是BCDE
A．平衡摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上．
B．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行．
C．平衡摩擦力后，长木板和水平桌面的夹角不能变化．
D．小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车．
E、小车的质量应远远大于小桶和沙的质量．
（2）在以上实验中所使用的电源是50HZ的交流电，某同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图2所示．图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出．计算纸带所对应的C点小车的速度1.26m/s和小车的加速度a=3.51m/s2（本题结要求保留三位有效数字）
（3）利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图3所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图3中的直线Ⅱ．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大．明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中正确的是BC
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．
20．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率P，随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　）
A．直线a表示电源的总功率PE-I图线
B．曲线c表示电源的输出功率PR-I图线
C．电源电动势E=4V，内电阻r=2Ω
D．电源的最大输出功率Pm=2W
1．有两条滑道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一个滑道的右侧水平，另一个的右侧是斜坡．某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为θ的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上，接着改用另一个滑道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一个倾角为α的雪道上h2高处的E点停下，若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则（　　）
A．动摩擦因数为tanθB．动摩擦因数为$\frac{{h}_{1}}{s}$
C．倾角α一定大于θD．倾角α可以大于θ

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