题目内容
20．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时（使用如图所示的装置），设小车质量和车上砝码质量之和为 M，砂及砂桶的总质量为 m，分别得出如图甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是 a-F 图线，图丁是 a-$\frac{1}{M}$图线，则下列说法中正确的是（ ）
| A． | 甲和乙较好地把握了实验条件 M 远大于 m | |
| B． | 丙和丁没有把握好实验条件 M 远大于 m | |
| C． | 甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板倾角太大 | |
| D． | 甲、乙、丙三同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作 |
分析 实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板垫起的太高，过平衡摩擦力，小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力，在不施加拉力时，小车已经有加速度，a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，若不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，曲线上部出现弯曲现象．
解答 解：AB、在a-F图中，当m＜＜M时，a与F成线性关系，所以甲、乙和丙较好地把握了实验条件M远远大于m，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，所以图象丁没有把握好实验条件M远大于m，故A正确，B错误；
C、甲图中，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，即甲同学长木板的倾角太小，
乙图中a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距，说明木板垫起的太高，过度平衡摩擦力，故C正确；
D、丙图象是一条过原点的直线，说明较好地完成了平衡摩擦力的操作，故D正确；
故选：ACD．
点评 要知道验证牛顿第二定律实验的注意事项，要会处理实验数据，能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．
练习册系列答案
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20．
如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定在天花板上，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量．物块A的质量为m，挂上物块B后，当滑轮两边的轻绳夹角为120°时，AB恰能保持相对静止，则物块B的质量为（ ）
如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定在天花板上，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量．物块A的质量为m，挂上物块B后，当滑轮两边的轻绳夹角为120°时，AB恰能保持相对静止，则物块B的质量为（ ）| A． | $\frac{\sqrt{2}}{2}$m | B． | $\frac{m}{2}$ | C． | m | D． | 2m |
某实验小组用如图所示实验装置探究合力做功与动能变化的关系，铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置．长木板P处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光时间，实验步骤是：
5．
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是（ ）
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是（ ）| A． | 物块在A点的电势能EPA=Qφ | |
| B． | 物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+$\frac{3\sqrt{3}kqQ}{8{h}^{2}}$ | |
| C． | 点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小EB=K$\frac{q}{{h}^{2}}$ | |
| D． | 点电荷+Q产生的电场在B点的电势φB=$\frac{m}{2q}$（v02-v2）+φ |
如图，带电量均为+q的一对点电荷，被分别固定在空间相距2h的A、B两点．在正电荷的电场区域内，有一个电子（电量为e，质量为m，重力可不计）正在做匀速圆周运动．设此时电子到正电荷的距离为x，则该电子受到的电场力为$\frac{2kqe\sqrt{{x}^{2}-{h}^{2}}}{{x}^{3}}$，电子的动能Ek与距离x的函数关系为Ek=$\frac{2kqe（{x}^{2}-{h}^{2}）}{{x}^{3}}$．
