题目内容
6．用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中．
（1）若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则当满足M＞＞m条件时，可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小．
（2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列做法中正确的是AC．
A．平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车
D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
（3）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．如图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出，计时器打点频率为50Hz，则小车运动的加速度为0.45m/s2（保留两位有效数字）．
（4）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～$\frac{1}{M}$图线后，发现当$\frac{1}{M}$较大时，图线发生弯曲．该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．则该同学的修正方案可能是A ．
A．改画a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线 B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与$\frac{m}{M}$的关系图线 D．改画a与$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的关系图线．
分析 （1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力；为使绳子拉力等于砝码和砝码盘的重力，应满足砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量；
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，通过控制变量法，先控制m一定，验证a与F成正比，再控制F一定，验证a与m成反比；实验中用勾码的重力代替小车的合力，故要通过将长木板左端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于小盘（包括盘中的砝码）质量来减小实验的误差！实验时先接通电源后释放纸带；
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
（4）分别对小车和砝码盘列出牛顿第二定律方程，即可知道绳子拉力就是砝码重力的条件以及图象弯曲的原因．
解答 解：（1）“验证牛顿第二定律”的实验中，为使绳子拉力为小车受到的合力，应先平衡摩擦力，方法是将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做匀速直线运动，另外为使绳子拉力等于砝码盘（连同砝码）的质量，必须满足满足小车的质量M远大于砝码盘（连同砝码）的质量m的条件，即M＞＞m．
（2）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A正确；
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B错误．
C、实验时先接通电源后释放纸带，故C正确；
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果直接运用牛顿第二定律计算的，则无法进行探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误；
故选：AC；
（3）每打五个点取一个计数点，又因打点计时器每隔0.02s打一个点，所以相邻两计数点间的时间T=0.1s；
在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即：△x=aT2，
逐差法知：a=$\frac{{x}_{24}-{x}_{02}}{4{T}^{2}}$=$\frac{4.65+5.10-（3.75+4.20）}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=0.45m/s2
（4）分别对小车与砝码列出牛顿第二定律，对小车有F=Ma，对砝码有：F-mg=ma，两式联立可得：a=$\frac{mg}{M+m}$=$\frac{1}{M+m}$mg，
所以作图时应作出a-$\frac{1}{M+m}$ 图象．故选：A；
故答案为：（1）M＞＞m； （2）AC； （3）0.45； （4）A．
点评 明确实验原理是解决有关实验问题的关键．在验证牛顿第二定律实验中，注意以下几点：（1）平衡摩擦力，这样绳子拉力才为合力；（2）满足砝码（连同砝码盘）质量远小于小车的质量，这样绳子拉力才近似等于砝码（连同砝码盘）的重力．对于课本中基础力学实验，要到实验室进行实际操作，这样才能明确实验步骤和具体的操作的含义．
如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O．用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量+q和-q的小球（大小不计）．现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，求转动中带电小球克服电场力所做的功．
一带电粒子从静止开始，先经过加速电场后，又垂直匀强电场方向进入偏转电场，已知加速电压是U1，偏转电压是U2，偏转电极板长为L，两板间的距离是d，带电粒子穿出偏转电场后，速度方向偏转了一个角度，不计粒子重力，要增大粒子穿出偏转电场后偏转的角度，可采取的办法是（ ）| A． | 增大U1 | B． | 增大U2 | C． | 增大L | D． | 增大d |
如图，一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P 和 Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子能从 Q板上的小孔B射出，下列操作中可能实现的是（不计粒子重力）（ ）| A． | 保持开关 S 闭合，适当上移 P 极板 | |
| B． | 保持开关 S 闭合，适当左移 P 极板 | |
| C． | 先断开开关 S，再适当上移 P 极板 | |
| D． | 先断开开关 S，再适当左移 P 极板 |
如图所示，小木块质量m=1kg，长木板质量M=10kg，木板与地面以及木块间的动摩擦因数均为μ=0.5．木板从静止开始受水平向右的恒力F=90N作用，经过t1=1s，有一木块以初速度v0=4m/s向左滑上木板的右端．则| A． | 从北京开往新缰的一列火车 | B． | 研究转动的汽车轮胎 | ||
| C． | 研究乒乓球的各种打法 | D． | 表演精彩芭蕾舞的演员 |
在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块静止置于水平地面上，如图所示．设空气密度不变，则下列说法正确的是（ ）| A． | 若风速逐渐增大，气球会连同石块一起离开地面 | |
| B． | 无论风速多大，气球连同石块都不会离开地面 | |
| C． | 若风速逐渐增大，小石块滑动前受到地面施加的摩擦力不变 | |
| D． | 若风速逐渐增大，小石块滑动后受到地面加的摩擦力逐渐增大 |
A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；
B．双量程的电压表；V1：量程为0～3V、内阻约为3kΩ；V2：量程为0～15V、内阻约为15kΩ
C．双量程的电流表；A1：量程为0～0.6A、内阻约为1Ω；A2：量程为0～3A、内阻约为0.1Ω
D．滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω、允许通过最大电流为2A；
E．开关S，导线若干．
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端（选填“A”或“B”）；
（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图2所示的坐标纸上画出小灯泡的U-I图线
| 组数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| U/V | 0 | 0.28 | 0.58 | 0.92 | 1.50 | 2.00 | 3.00 |
| I/A | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.45 | 0.49 |