题目内容
3．
某同学用下面的实验装置测量小车的质量，他的部分实验步骤如下：（1）将轨道倾斜适当角度以平衡摩擦力；
（2）将两个光电门G1、G2固定在轨道侧面（不影响小车在轨道上运行），测得两光电门之间的距离为L；
（3）测得遮光条的宽度为d，并将遮光条（质量不计）固定在小车上：
（4）将质量未知的钩码用跨过定滑轮的细绳与小车连接，将小车从适当位置由静止释放，遮光条先后通过两个光电门；
（5）计时器记录下遮光条通过G1、G2时遮光的时间分别为△t1和△t2，若L=0.75m，d=0.5cm、△t1=5.0×l0-3s、△t2=2.5×10-3s，则通过计算可得：a1=-2.0m/s2；（计算结果保留2位有效数字）
（6）保持钩码质量不变，在小车上加入质量为m的砝码后进行第二次试验，并测得小车运动的加速度大小为a2
（7）若钩码质量较小，可认为两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=$\frac{m{a}_{2}}{{a}_{1}-{a}_{2}}$（用a1、a2、m表示）；若所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，则小车质量可表示为M=$\frac{m（g-{a}_{1}）{a}_{2}}{g（{a}_{1}-{a}_{2}）}$（用a1、a2、m及重力加速度g表示）．
分析 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出遮光条通过两个光电门的瞬时速度，结合速度位移公式求出加速度．
若钩码质量远小于小车的质量，则拉力等于钩码的重力，抓住两种情况下小车以及小车和砝码的合力不变，结合牛顿第二定律求出小车的质量．
若钩码的质量不远小于小车的质量，拉力不等于钩码的重力，对整体分析，抓住整体合力不变，结合牛顿第二定律求出小车的质量．
解答 解：（5）遮光条通过第一个光电门的速度为：${v}_{1}=\frac{d}{△{t}_{1}}$，、
通过第二个光电门的速度为：${v}_{2}=\frac{d}{△{t}_{2}}$，
根据速度位移公式得：a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2L}$=$\frac{（\frac{d}{△{t}_{2}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{1}}）^{2}}{2L}$=$\frac{（\frac{0.005}{2.5×1{0}^{-3}}）^{2}-（\frac{0.005}{5×1{0}^{-3}}）^{2}}{2×0.75}$=-2.0m/s2．
（7）两次试验中钩码质量均满足远小于小车质量，则钩码的重力等于拉力，设钩码质量为m0，则有：
m0g=Ma1，m0g=（M+m）a2，
联立解得：M=$\frac{m{a}_{2}}{{a}_{1}-{a}_{2}}$．
所用钩码质量较大，明显不满足远小于小车质量的条件，对整体分析，有：
m0g=（M+m0）a1，m0g=（M+m0+m）a2，
联立解得：M=$\frac{m（g-{a}_{1}）{a}_{2}}{g（{a}_{1}-{a}_{2}）}$．
故答案为：（5）2.0，（7）$\frac{m{a}_{2}}{{a}_{1}-{a}_{2}}$，$\frac{m（g-{a}_{1}）{a}_{2}}{g（{a}_{1}-{a}_{2}）}$．
点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，以及掌握整体法和隔离法的灵活运用．
如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L=80cm，两板间的距离d=40cm，电源电动势E=40V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表，若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2）．求：| A． | 物体加速度表示增加的速度 | |
| B． | 物体速度变化量越大，则加速度越大 | |
| C． | 物体速度变化越快，则速度的变化率越大，加速度也越大 | |
| D． | 加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 |
如图所示，在光滑的水平地面上静止着质量为m的木块，一粒质量为m初速为v0的子弹水平击中木块，并留在木块中，求：
如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）| A． | B的向心力是A的向心力的2倍 | |
| B． | 盘对B的摩擦力与B对A的摩擦力相等 | |
| C． | A、B都有沿半径向外滑动的趋势 | |
| D． | 若B先滑动，则B对A的动摩擦因数μA小于盘对B的动摩擦因数μB |
质量m=1.0×10-4kg的小物块，带有电量为q=5×10-4c的正电荷，放在斜面上，斜面的倾角α=30°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.4．设整个斜面放在匀强磁场中，B=0.5T，方向如图，若斜面足够长，问：| A． | 匀速直线运动 | B． | 平抛运动 | C． | 匀加速直线运动 | D． | 变速曲线运动 |
| A． | 物体在前2s内的位移为20m | B． | 物体在2～3内运动的速度为30m/s | ||
| C． | 物体前5s的总路程为10m | D． | 物体前5s的位移为50m |
如图所示木块放水平桌面上在水平方向共受三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态．其中F1=10NF2=2N、若撤去F1，则木块在水平方向受到的合力为0．