题目内容
2．某同学做探究加速度与力的关系的实验，设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象，他们第一次是在轨道水平时实验，第二次在左侧垫高，轨道倾斜时实验，两种情况下，得到了两条a-F图线，如图（b）所示，显然，两次实验均末成功平衡摩擦力，但仍可以从图中获知一些信息．思考以下问题：（1）若第三次实验时，成功平衡摩擦力，问：实验时，是否还需要图中重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量．否（选填“是”或“否”）
（2）图线①是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；
（3）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=0.2．
分析 知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．
对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．
解答 解：（1）滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出，实验过程中不需要控制滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量．
（2）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．
（3）根据F=ma得a=$\frac{F}{m}$，所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg，由图形b得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=0，根据牛顿第二定律得F-μmg=0，解得μ=0.2；
故答案为：（1）否；（2）①；（3）0.5；0.2．
点评 通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系．运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解．
练习册系列答案
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12．人造地球卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动，下述说法中不正确的是（ ）
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| B． | 其绕行速率是一定7.9×103m/s＜v＜11.2×103m/s | |
| C． | 同步通讯卫星的轨道是唯一的，在赤道上方一定高度处 | |
| D． | 全球定位系统（GPS）卫星的高度小于同步通讯卫星的高度 |
13．设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则（ ）
| A． | 路面越粗糙，汽车行驶得越快 | |
| B． | 路面越粗糙，汽车行驶得越慢 | |
| C． | 在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 | |
| D． | 在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢 |
10．
如图所示，以半径为r作一圆使圆所在平面与平面镜垂直，在圆周围上有一个发光点s，若平面镜绕过圆心垂直于圆面的轴顺时针匀速转动，转动角速度为ω，则关于像点绕圆心转动说法正确的是 （ ）
如图所示，以半径为r作一圆使圆所在平面与平面镜垂直，在圆周围上有一个发光点s，若平面镜绕过圆心垂直于圆面的轴顺时针匀速转动，转动角速度为ω，则关于像点绕圆心转动说法正确的是 （ ）| A． | 像点线速度大小为ωr | B． | 像点线速度大小为2ωr | ||
| C． | 像点加速度大小为2ω2r | D． | 像点加速度大小为4ω2r |
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1．
如图所示，竖直平面内$\frac{1}{4}$光滑圆弧形管道OMC半径为R，它与水平管道CD恰好相切．水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线．在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，各自所带电荷量为Q，．现把质量为m、带电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径）由圆弧形管道的最高点M处静止释放，不计+q对原电场的影响以及带电量的损失，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，重力加速度为g，则（ ）
如图所示，竖直平面内$\frac{1}{4}$光滑圆弧形管道OMC半径为R，它与水平管道CD恰好相切．水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线．在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，各自所带电荷量为Q，．现把质量为m、带电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径）由圆弧形管道的最高点M处静止释放，不计+q对原电场的影响以及带电量的损失，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，重力加速度为g，则（ ）| A． | D点的电势为零 | |
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| C． | 小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为3mg+k$\frac{qQ}{{L}^{2}}$ | |
| D． | 小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为$\sqrt{9{m}^{2}{g}^{2}+（k\frac{qQ}{{L}^{2}}）^{2}}$ |
8．
如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，a、b之间匝数为n2，b、c之间匝数为n3．n1：n2：n3=100：10：1．单刀双掷开关打在b处时，调节滑动变阻器，电机均不工作；单刀双掷开关打在a处时，调节滑动变阻器，电机始终处于工作状态．下列说法正确的是 （ ）
如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，a、b之间匝数为n2，b、c之间匝数为n3．n1：n2：n3=100：10：1．单刀双掷开关打在b处时，调节滑动变阻器，电机均不工作；单刀双掷开关打在a处时，调节滑动变阻器，电机始终处于工作状态．下列说法正确的是 （ ）| A． | 保持滑动变阻器的滑片位置不动，开关分别打在a处和b处时，电流表读数之比为10：1 | |
| B． | 开关打在a处时，将滑动变阻器滑片向上调节，变压器输入功率减小 | |
| C． | 开关打在a处时，调节滑动变阻器，电压表与电流表读数成正比 | |
| D． | 开关打在b处时，调节滑动变阻器，电压表与电流表读数成正比 |
5．
如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b从容器中的A点飘出（在A点初速度为零），经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（ ）
如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b从容器中的A点飘出（在A点初速度为零），经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（ ）| A． | b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度 | |
| B． | a的比荷一定大于b的比荷 | |
| C． | 若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma：mb=x12：x22 | |
| D． | 若a、b质量相等，则它们在磁场中运动时间之比ta：tb=x1：x2 |
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