题目内容

17．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．
（1）本实验应用的实验方法是A
A．控制变量法        B．假设法         C．理想实验法
（2）关于该实验下列说法中正确的是CD
A．在探究加速度与质量的关系时，每次改变小车质量时都应平衡摩擦力．
B．在探究加速度与外力的关系时，作出a-F的图象为曲线
C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-$\frac{1}{m}$图象
D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
（3）某次实验中打点计时器在纸带上依次打出一系列的点，取A、B、C、D、E四个计数点，距离如图2所示，每两个计数点间有四个点未画出，且计时器打点周期为0.02s，则打C点的瞬间，纸带的速度大小为0.11m/s，纸带运动的加速度a=0.20m/s2．（计算结果都保留两位有效数字）

分析 （1）由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；
（2）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
（3根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．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．

解答 解：（1）该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，故BC错误，A正确．故选：A．
（2）A、平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A错误；
B、在探究加速度a与质量m的关系时，作出a-F的图象为直线，故B错误；
C、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-$\frac{1}{m}$图象，故C正确；
D、设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=$\frac{mg}{M+m}$，则绳子的拉力T=Ma=$\frac{M}{M+m}mg$，显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．故D正确．
故选：CD
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，
得：vc=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{1+1.2}{2×0.1}$×10-2=0.11m/s
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，
得：a=$\frac{△x}{△t}$=$\frac{1-0.8}{0．{1}^{2}}$×10-2=0.20m/s2．
故答案为：（1）A；（2）CD；（3）0.11，0.20．

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．

练习册系列答案
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7．如图所示，在真空区域的竖直平面内有一直角坐标系，x轴水平．坐标系的第一象限有沿y轴正向的匀强电场，场强大小为E1，第四象限有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．同时还有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E2，且E1=2E2．现有一个可视为质点的质量为m，带电量为q的带负电粒子，以平行于x轴正向的初速度从坐标轴的P1点射入第一象限，然后从x轴上的P2点进入第四象限，粒子进入第四象限后恰好能做圆周运动．已知OP1=OP2=L，重力加速度为g，求：
（1）微粒射入的初速度；
（2）粒子进入第四象限后做圆周运动的半径；
（3）粒子运动到最低点时刚好与另一个悬浮的可视为质点的静止粒子相碰并粘在一起，且继续做圆周运动，并刚好垂直于x轴进入第一象限．不计粒子间的静电力作用，粒子的重力不能忽略，求被碰粒子的质量．
8．两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是（　　）
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力中的任何一个力都大
C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
D．若合力F不变，两个分力大小相等，则θ角越大，分力F1、F2就越小
5．小明和小亮想要测量已知量程电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻未知） 一个
B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω） 一个
C．定值电阻（阻值3kΩ，额定电流0.5A）一个
D．电池组（电动势略小于3V，内阻可忽略）一个
E．多用电表一个
F．开关、导线若干

他们利用上面所列器材，进行如下实验操作：
①用多用电表进行粗测：先选择“×10Ω”挡位，按正确的步骤测量，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，应改选×100Ω（填“×1Ω”或“×100Ω”）挡位，换挡后，按正确的步骤测量，结果如图甲所示，则测量结果是2200Ω．
②为了精确测出该电压表内阻的大小，小明设计了图乙实验电路，闭合开关S1，电压表、电流表读数分别为U1、I1，算出电压表的内阻RV=$\frac{U_1}{I_1}$；小亮设计了图丙实验电路，先闭合开关S1和S2，电压表读数为U2，再断开开关S2，电压表读数为U3，算出电压表的内阻$R_V^/$=$\frac{U_3}{{{U_2}-{U_3}}}R$．你认为其中较合理的是丙（填“乙”或“丙”）电路．
12．如图所示，轻绳两端固定在天花板上的A、B两点，在绳的C点处悬挂一重物，质量为m，已知图中α＜β，设绳AC、BC中的拉力分别为TA，TB，则（　　）
A．TA=TBB．TA＞TBC．TA＜TBD．无法确定
2．如图所示，轻杆一头P用光滑轴固定于竖直墙壁上（杆可绕P点转动），另一头O用轻绳悬挂于墙上A点，一物体被悬挂于O点，杆恰好水平．现在将墙上绳的悬挂点上移，同时加长轻绳使杆仍保持水平，则关于轻杆受压力与轻绳受拉力的下列说法正确的是（　　）
A．二者均减小B．二者均增大
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9．如图所示，a、b是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其直流电阻值与R相同，且R小于小灯泡的电阻．闭合开关S待电路达到稳定后，a、b两灯泡均可发光．由于自感作用，在开关S接通和断开后，灯泡a和b的发光情况是（　　）
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C．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯a后暗
D．S接通时灯b先达到最亮，S断开时灯b后暗
6．光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一个质量m=1kg的小物块（可视为质点）自C点由静止释放，小物块带电量q=2C，其运动的v-t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大位置（图中标出了该切线），下列判断正确的是（　　）
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