题目内容
4．
如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是（ ）| A． | Q2一定带正电 | |
| B． | Q2的电量一定大于Q1的电量 | |
| C． | b点的电场强度一定为零 | |
| D． | 整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大 |
分析 速度时间图线上每一点切线的斜率表示瞬时加速度，可见粒子经过b点时的加速度为0．从而知道b点的电场力及电场强度．通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小．通过能量守恒判断电势能的变化．
解答 解：AC、从速度图象上看出，粒子从a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则粒子在b点所受的电场力为零，所以该点场强为零．Q1对负电荷的电场力向右，则Q2对粒子的电场力向左，所以Q2带正电．故A错误，C正确．
B、b点场强为零，可见在b点两点电荷对带电粒子的电场力相等，根据库仑定律F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$，知b到Q1的距离大于到Q2的距离，所以Q1的电量大于Q2的电量．故B错误．
C、整个过程动能先减小后增大，根据能量守恒电势能知粒子的先增大后减小．故D错误．
故选：AC
点评 解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q2的电性及Q1和Q2的电量大小．对于电势能往往根据能量守恒定律分析．
练习册系列答案
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如图所示，有理想边界的匀强磁场宽度为H，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．正方形金属线框abcd的质量为m，电阻为R，边长为L（L＜H）．将线框从磁场上方某一高处以速度v0水平抛出一段时间后匀速进入磁场，线框刚离开磁场时与刚进入磁场时的速度相同，运动过程中线框的ab边始终与磁场边界平行．已知重力加速度为g．求：
15．某同学“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1所示．
①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图2所示．计时器打点的时间间隔为T=0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，该段纸带中最先打出的是第4个计数点．量出相邻计数点之间的距离分别为S1=3.52cm，S2=3.68cm，S3=3.83cm，则该小车的加速度大小的计算公式a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50{T}^{2}}$．（用S1和S3、T来表示）为平衡摩擦力，应增大（选填“增大”或“减小”）长木板与水平桌面的夹角．
②平衡摩擦力后，让小车停在打点计时器附近，挂上质量为m1的砝码盘，往砝码盘中加一个质量为20g的砝码，接通计时器电源，释放小车，取下纸带，测量小车的加速度．然后再往砝码盘添加砝码，重复上面的操作．当地重力加速度取g=10m/s2，得到小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表：
该同学根据实验数据描出5组数据对应的5个点，连线作出了a-F的关系图象如图3所示．
③根据该同学作出的a-F的关系图象，请问该实验中小车的质量M=2.0kg；
砝码盘的质量m1=20g （均保留两位有效数字）
④已知该同学在平衡摩擦阻力时操作正确，根据提供的试验数据作出的α-F图线不通过原点，请说明主要原因：未计入砝码盘的重力．
①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图2所示．计时器打点的时间间隔为T=0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，该段纸带中最先打出的是第4个计数点．量出相邻计数点之间的距离分别为S1=3.52cm，S2=3.68cm，S3=3.83cm，则该小车的加速度大小的计算公式a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50{T}^{2}}$．（用S1和S3、T来表示）为平衡摩擦力，应增大（选填“增大”或“减小”）长木板与水平桌面的夹角．
②平衡摩擦力后，让小车停在打点计时器附近，挂上质量为m1的砝码盘，往砝码盘中加一个质量为20g的砝码，接通计时器电源，释放小车，取下纸带，测量小车的加速度．然后再往砝码盘添加砝码，重复上面的操作．当地重力加速度取g=10m/s2，得到小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码总重力F（N） | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
| 加速度a（m•s-2） | 0.19 | 0.31 | 0.39 | 0.52 | 0.60 |
③根据该同学作出的a-F的关系图象，请问该实验中小车的质量M=2.0kg；
砝码盘的质量m1=20g （均保留两位有效数字）
④已知该同学在平衡摩擦阻力时操作正确，根据提供的试验数据作出的α-F图线不通过原点，请说明主要原因：未计入砝码盘的重力．
12．某同学在“研究小车的加速度与质量关系“的探究实验中，使用的装置如图1所示．他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B，用同一重物拉不同质量的小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．
（1）若遮光板的宽度d=1.2cm．实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=4.0×10-2s，则小车经过光电门时的瞬时速度为0.3m/s；
（2）若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s，则计算小车加速度大小的表达式为a=$\frac{{d}^{2}}{2s（△t）^{2}}$（各量均用字母表示）；
（3）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为m＜＜M；
（4）某同学测得小车的加速度a和小车质量的数据如下表所示：（物体所受合力F保持不变）
根据表中的数据，在图2示的坐标系中描出相应的实验数据点，并作出a-$\frac{1}{m}$图象．由a-$\frac{1}{m}$图象，你得出的结论为：在小车所受合力一定的情况下，加速度与质量成反比．物体受到的合力大约为0.05N．
（1）若遮光板的宽度d=1.2cm．实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=4.0×10-2s，则小车经过光电门时的瞬时速度为0.3m/s；
（2）若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s，则计算小车加速度大小的表达式为a=$\frac{{d}^{2}}{2s（△t）^{2}}$（各量均用字母表示）；
（3）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为m＜＜M；
（4）某同学测得小车的加速度a和小车质量的数据如下表所示：（物体所受合力F保持不变）
| 实验 次数 | 小车质 量m（kg） | 小车的加速 度a（m/s2） | 小车质量的 倒数1/m（1/kg） |
| 1 | 0.10 | 0.50 | 10.00 |
| 2 | 0.20 | 0.26 | 5.00 |
| 3 | 0.30 | 0.23 | 3.33 |
| 4 | 0.40 | 0.12 | 2.50 |
| 5 | 0.50 | 0.10 | 2.00 |
16．
如图所示，在水平地面上有一小车，小车内质量为m=10kg的物块A拴在一水平被压缩的弹簧的一端，弹簧的另一端固定在小车上，当它们都处于静止状态时，弹簧对物块的弹力为6N，当小车以a=1m/s2的加速度向右做匀加速运动时（ ）
如图所示，在水平地面上有一小车，小车内质量为m=10kg的物块A拴在一水平被压缩的弹簧的一端，弹簧的另一端固定在小车上，当它们都处于静止状态时，弹簧对物块的弹力为6N，当小车以a=1m/s2的加速度向右做匀加速运动时（ ）| A． | 物块A相对小车滑动 | B． | 物块A受到的摩擦力方向不变 | ||
| C． | 物块A受到的摩擦力减少 | D． | 物块A受到的弹力增大 |
如图所示，在倾角θ=37°足够长的固定斜面上，有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，物体在恒力F的作用下从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，经2s运动了10m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求：
如图所示，人重600N，大木块重400N，人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，现在人用力拉绳使人与木块一起向右匀速运动，则：