题目内容
3．某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”．实验中钩码重力大小与物体所受合外力大小视为相等．
（1）如图乙所示，由20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=1.020cm．
（2）实验中可选择的钩码有2个，它们的质量分别为m1和m2，且m1＞m2，你认为实验中选择m2（选填“m1”或“m2”）较合适．
（3）实验中可选择的遮光条有2个，它们的宽度分别为d1和d2，且d1＞d2，你认为实验中选择d2（选填“d1”或“d2”）较合适．
（4）该实验小组又用此装置探究了物体质量一定时，加速度与所受合外力的关系，在a-F坐标系中，画出了如图丙所示的三条曲线．你认为符合事实的曲线是③（从①②③三条曲线中选出一条，填序号）．曲线未过坐标原点的原因可能是气垫导轨没有调水平（或滑块受到空气阻力、绳与滑轮间存在摩擦力）．
分析 （1）游标卡尺主尺和副尺两部分读数组成，将主尺读数和游标尺读数相加即可，注意不需要估读；
（2）根据实验原理可知所挂钩码质量越小，其重力约和物体所受合外力相等；
（3）遮光条宽度越小，其通过光电门的平均速度约可以代替其瞬时速度；
（4）明确实验原理，根据两坐标轴所代表的物理量量的含义，结合数学知识可正确解答．
解答 解：（1）主尺读数为1cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，因此其读数为：4×0.05=0.20mm=0.020cm，所以最终读数为：1cm+0.020cm=1.020cm．
（2）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma…①
对所挂钩码有：mg-F=ma…②
F=$\frac{mgM}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，由此可知当M＞＞时，钩码重力大约等于绳子的拉力，因此钩码质量越小实验误差越小，故选择m2更合适．
（3）该实验中利用遮光条通过光电门的平均速度来代替其瞬时速度大小，遮光条越窄，其通过光电门的平均速度越能代替其瞬时速度，误差越小，故选择d2．
（4）随着所挂重物质量的增加，不再满足钩码质量远小于物体质量即不满足m＜＜M的条件，图象将发生弯曲，由于物体和砝码的加速度不可能一直无限制的增大，其整体的最大加速度小于g，因此图③符合事实；
根据图象可知，当有外力时还没有产生加速度，这说明可能是滑块受到空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，或者气垫导轨没有调水平，开始运动位置低于后来到达位置．
故答案为：（1）1.020；（2）m2；（3）d2；（4）③，气垫导轨没有调水平（或滑块受到空气阻力、绳与滑轮间存在摩擦力）．
点评 正确解决实验问题的前提是理解其实验原理，只要正确理解实验原理，才能知道实验所采取措施或所进行具体实验操作的含义．
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如图所示电路中，R2、R3为定值电阻，电源电动势为E，内阻不计，电路中的O点接地，当变阻器R1的滑动触头P由右向左移动时，电压表V1和V2的示数的变化量为△U1和△U2，则应有（ ）| A． | |△U1|＞|△U2| | B． | M点电势降低 | C． | N点电势升高 | D． | F点电势不变 |
如图所示，水平地面上一个质量m为20kg的物体，在大小为80N、水平向右的拉力F作用下匀速前进，若某时刻将力F反向且保持大小不变，则物体将继续向前滑行一段时间．
如图所示，半径为r、圆心为O1的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在M、N板中央各有一个小孔O2、O3． O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装置处在真空室中．静止释放导体棒，当其速度达到稳定后有一个电荷量为+q、质量为m的粒子（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入磁场，偏转后沿O2 O3连线进入板间，恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出，重力加速度为g，求：
如图所示，弹簧下端与小物块相连，上端与固定在斜劈上的板相连，小物块与斜劈间的动摩擦因数μ＜tanθ．现把小物块沿斜劈向上推至弹簧被压缩的长度为x的位置（弹簧仍在弹性限度内），然后由静止释放，在以后运动的过程中，所能达到最高点均与释放点等高，小物块运动时未离开斜面，斜劈始终静止在水平地面上，则小物块在斜劈上向下运动的过程中，下列判断中正确的是（ ）| A． | 水平地面对斜劈的静摩擦力方向始终向左 | |
| B． | 地面对斜劈的支持力不会大于小物块和斜劈的总重力 | |
| C． | 小物块沿斜劈向下运动的最大距离一定大于2x | |
| D． | 小物块运动到弹簧处于原长时速度最大 |
如图所示，带有斜面的小车放在水平地面上，其斜面上放置一小物块，小物块始终与斜面保持相对静止．关于小物块受到的弹力FN，及摩擦力为Ff，下列说法正确的是（ ）| A． | 若小车向左运动，Ff方向一定沿斜面向下 | |
| B． | 若小车向右运动，Ff方向一定沿斜面向上 | |
| C． | 若小车向右运动，FN大小可能为零 | |
| D． | 无论车向左或向右运动，FN大小一定不为零 |
如图所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁，今用水平力F将B球向左推压弹簧，静止平衡后，突然将F撤去．则（ ）| A． | 力F撤去的瞬间，B球的速度为零，加速度不为零 | |
| B． | 力F撤去的瞬间，A球的速度为零，加速度不为零 | |
| C． | A离开墙壁后，A、B两球加速度始终大小相等 | |
| D． | A刚离开墙壁的瞬间，B的加速度方向向右 |
如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动．O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三个点，M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点．则以下说法正确的是（ ）| A． | 电子在M点的速率最小 | |
| B． | 椭圆上N点的电势最低 | |
| C． | 电子在N点的电势能最小 | |
| D． | 电子在P点受到的库仑力的方向指向O点 |