题目内容
2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中（1）某同学使用了如图所示的装置，计时器打点频率为50Hz．该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如下图所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为0.85m/s，小车的加速度为
5.0m/s2．
（2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是C
A、改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力
B、小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
C、实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车
D、平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
（3）实验中，要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持沙桶（含沙）的质量不变；若要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量不变．
（4）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则
①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度．
②图中的力F理论上是指B，而实验中却用表示A．（选填字母符号）
A、砂和砂桶的重力 B、绳对小车的拉力
③此图中直线发生弯曲的原因是未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．
分析 探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．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．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
解答 解：（1）E点时小车的速度为${v}_{E}=\frac{{x}_{DF}}{2T}=\frac{0.016+0.018}{0.04}=0.85m/s$，
根据数据可知，相邻的相等时间内的位移之差△x=2mm=2×10-3m
则加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{2×1{0}^{-3}}{0.0{2}^{2}}=5.0m/{s}^{2}$，
（2）A、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B、小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出，不能由牛顿第二定律求出，故B错误；
C、实验时应先接通电源然后再放开小车，故C正确；
D、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故D错误；
故选：C．
（3）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变即沙桶（含沙）的质量不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变．
（4）①图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力过度．
②力F理论上指小车受到的合力，而实际实验操作时用沙和沙桶的重力代替，故选：B、A．
③要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，
而不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．
故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．
故答案为：（1）0.85；5.0；
（2）C；
（3）沙桶（含沙）的质量；小车的质量；
（4）①平衡摩擦力过度； ②B； A；③未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量
点评 实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．数据处理时注意单位的换算．
如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向抛出一个小球1，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球1被抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一个相同质量的小球2并也能击中D点．已知∠COD=60°，且不计空气阻力，则以下判断中正确的是（ ）| A． | 小球1先落到D点 | |
| B． | 小球2在此过程中增加的动能大于小球1在此过程中增加的动能 | |
| C． | 小球1与小球2的初速度之比v1：v2=$\sqrt{3}$：3 | |
| D． | 在击中D点前瞬间，重力对小球1和小球2做功的瞬时功率之比为$\sqrt{2}$：1 |
| A． | $\frac{F}{2}$ | B． | F | C． | 2F | D． | 4F |
| A． | 调制 | B． | 调谐 | C． | 解调 | D． | 调频 |
| A． | 电场和磁场同时用来加速带电粒子 | |
| B． | 随着粒子圆周运动的半径不断增大，粒子在磁场中运动半周所需时间也不断增大 | |
| C． | 在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的动能越大 | |
| D． | 同一带电粒子获得的最大动能与交流电源的电压大小有关 |
如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直于纸面向外，比荷为$\frac{e}{m}$的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，现欲使电子能经过BC边的中点，则磁感应强度B的取值应为（ ）| A． | B=$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{ae}$ | B． | B=$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3ae}$ | C． | B=$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{ae}$ | D． | B=$\frac{\sqrt{3}m{v}_{0}}{3ae}$ |
如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上．两根相同的光滑细钉（大小不计）垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO′的两侧，相距l，将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时，弹性绳恰好处于自然伸长状态．现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置，物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO′向下移动．当物块运动至B位置时撤去外力，物块处于静止状态．已知AB=l，轻绳始终与斜面平行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块到达B位置时，弹性绳的张力大小为（$\sqrt{5}$-1）kl | |
| B． | 在移动物块的过程中，斜面对物体的作用力保持不变，且为mgcosθ | |
| C． | 撤去外力后，物块在B位置受到的摩擦力可能小于$\frac{mg}{2}$ | |
| D． | 物体从A位置到达B位置的过程中，物体受到的摩擦力都沿斜面向上 |
如图所示，小物体与水平圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则关于物体的受力情况说法正确的是（ ）| A． | 只受重力和支持力 | |
| B． | 受重力、支持力和与运动方向相反的静摩擦力 | |
| C． | 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 | |
| D． | 受重力、支持力和始终指向圆心的静摩擦力 |