题目内容
8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置．
（1）为了直观地判断小车的加速度a与质量M的数量关系，应作$\frac{1}{M}$ （选填“a-M”或“a-1/M”）图象．
（2）如图2是某同学某次实验得到的纸带一部分，图中0、1、2、3、4是按打点先后顺序依次选取的计数点，计数点间的距离如图2所示，相邻计数点间时间间隔为T=0.1s．该同学在实验中计算加速度采用逐差法得出小车的加速度大小为1.60m/s2（保留三位有效数字）
（3）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图3所示，则：
①图中的力F理论上指B，而实验中却用A表示．（选填字母符号）
A．砂和砂桶的重力 B．绳对小车的拉力
②图中直线发生弯曲的原因是随着F的增大不再满足砂和砂桶质量远小于小车质量，不再满足m＜＜M
4）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，并以力传感器示数表示拉力F，则实验时还不需要（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量．
分析 （1）为直观处理实验数据，图象应为直线，应用牛顿第二定律分析答题．
（2）应用匀变速直线运动的推论求出加速度．
（3）实验时砂与砂桶的质量应远小于小车的质量，小车所受的合力近似等于砂与砂桶的重力．
（4）小车受到的拉力可以用传感器测出，不需要满足砂与砂桶的质量远小于车的质量．
解答 解：（1）由牛顿第二定律得：a=$\frac{1}{M}$F，为直观处理实验数据，应作出a-$\frac{1}{M}$图象．
（2）由匀变速直线运动的推论：△x=aT2可知，加速度：a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{T}^{2}}$=$\frac{0.0760-0.0280}{3×0．{1}^{2}}$=1.60m/s2．
（3）①理论上，我们认为小车受到的合力等于绳子的拉力，实际上我们用砂与砂桶的重力表示小车受到的拉力．
②当砂与砂桶的质量m远小于小车的质量M时小车受到的拉力近似等于砂与砂桶的重力，a-F图象是直线，当不满足m＜＜M时，小车受到的拉力明显小于砂与砂桶的重力，a-F图象发生弯曲．
（4）用力传感器可以测出小车受到的拉力，不需要满足砂与砂桶的质量远小于小车的质量．
故答案为：（1）$\frac{1}{M}$；（2）1.60；（3）①B；A；②随着F的增大不再满足砂和砂桶质量远小于小车质量，即不再满足m＜＜M；（4）不需要．
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，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．数据处理时注意单位的换算．
练习册系列答案
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2．
如图两根光滑的杆互相垂直的固定在一起，上面分别穿有一个小球，小球a、b间用一细直棒相连，当细直棒与竖直杆夹角为θ时，两小球实际速度大小之比是（ ）
如图两根光滑的杆互相垂直的固定在一起，上面分别穿有一个小球，小球a、b间用一细直棒相连，当细直棒与竖直杆夹角为θ时，两小球实际速度大小之比是（ ）| A． | sinθ | B． | cosθ | C． | tanθ | D． | $\frac{1}{tanθ}$ |
如图所示，一圆柱体放在带有弧形凹槽的滑块上，且圆柱体的半径与弧形凹槽的半径相同，∠AOB=45°，圆柱体的质量为m，滑块的质量为M，滑块与地面间的动摩擦因数为μ，现用力F推着滑块保证圆柱体与其一起水平向右运动．求：
16．
如图所示，在倾角为θ=37°的光滑斜面上，物块A、B质量均为m，物块A静止在轻质弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连．A、B挨在一起但A、B之间无弹力，已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断后瞬间，下列说法正确的是（ ）
如图所示，在倾角为θ=37°的光滑斜面上，物块A、B质量均为m，物块A静止在轻质弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连．A、B挨在一起但A、B之间无弹力，已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断后瞬间，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块B的加速度为$\frac{1}{4}$g | B． | 物块A的加速度为$\frac{1}{2}$g | ||
| C． | 物块A、B间的弹力为$\frac{1}{4}$mg | D． | 物块A、B间的弹力为$\frac{1}{2}$mg |
3．10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m=0.4kg、长度L=0.5m，它们与地面之间的动摩擦因数 ?2=0.1，在左方第一个木块上放一质量M=1kg的小铅块（视为质点），它与木块间的动摩擦因数?1=0.2，如图，现给铅块一向右的初速度v0=5m/s，使其在木块上滑行，g取10m/s2，则铅块开始带动木块运动时铅块的速度为（ ）
| A． | $\sqrt{11}$m/s | B． | $\sqrt{10}$m/s | C． | 3.0m/s | D． | $\sqrt{7}$m/s |
如图所示，一固定倾斜放置的粗糙直杆方向与水平方向的夹角为θ=37°，其上套有一质量为m的环，给环一个初速度让环沿杆下滑，环恰好能匀速下滑，现给环一斜向上的拉力，方向与杆的夹角也为θ，使环从A点由静止沿杆向上做匀加速直线运动，至C点时撤去拉力，结果环恰好能滑到D点，已知AB=BC=CD=L，重力加速度为g，拉力作用在环上时，杆对环的弹力垂直于杆向下，（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
17．
2010年10月1日，我国成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”．假设“嫦娥二号”探测卫星在椭圆轨道近月点Q完成近月拍摄任务后到达椭圆轨道的远月点P进行变轨，此后它的运行轨道变成圆形轨道，如图所示．忽略地球对“嫦娥二号”探测卫星的影响，则“嫦娥二号”探测卫星（ ）
2010年10月1日，我国成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”．假设“嫦娥二号”探测卫星在椭圆轨道近月点Q完成近月拍摄任务后到达椭圆轨道的远月点P进行变轨，此后它的运行轨道变成圆形轨道，如图所示．忽略地球对“嫦娥二号”探测卫星的影响，则“嫦娥二号”探测卫星（ ）| A． | 在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变 | |
| B． | 在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中线速度增大 | |
| C． | 在Q点的机械能比沿椭圆轨道运动时过P点的机械能小 | |
| D． | 椭圆在P点的加速度比圆轨道经过P点的加速度小 |