题目内容

10．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中采用如图1所示的装置．
（1）下列说法中正确的是BD
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．在每次实验中，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
（2）图2是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带，电火花打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是在纸带上确定出的7个计数点．其相邻点间的距离如图2所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出．则小车运动的加速度大小a=0.80m/s2，打纸带上E点时小车的瞬时速度大小vE=0.64m/s．（结果均保留两位小数）

（3）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图3所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为平衡摩擦力过度．

分析 （1）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；
（2）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，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E点时小车的瞬时速度大小；
（3）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误．
B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误．
D、在每次实验中，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量．故D正确．
故选：BD．
（2）每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出，每两个相邻的测量点之间的时间间隔T=0.10s，
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：vE=$\frac{{x}_{DF}}{2T}=\frac{0.0599+0.0680}{0.2}$=0.64m/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：x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：
a=$\frac{1}{3}$（a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}$，
代入数据解得：a=0.80m/s2．
（3）由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．
故答案为：（1）BD；（2）0.80；0.64；（3）平衡摩擦力过度

点评 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，难度适中．

练习册系列答案
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7．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据如下表：
序号抛出点的高度/m水平初速度/m/s-1水平射程/m
10.202.00.40
20.203.00.60
30.452.00.60
40.454.01.20
50.802.00.80
60.806.02.40
（1）为探究水平射程与高度的关系，可以用表中序号为1、3、5的实验数据；
（2）水平射程x与抛出点h的关系为C
A．x∝h  B．x∝$\frac{1}{h}$  C．x∝$\sqrt{h}$  D．x∝$\sqrt{\frac{1}{h}}$．
1．要减少电能输送时的损失，主要的途径有：
①减小导线的电阻；     
②提高输送的电压．
18．某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时：
（1）实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是D（填字母代号）．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动  D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．这个步骤的目的是平衡摩擦力；
（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量m，测出对应的加速度a，则图乙图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是C．
5．某同学想测出宜宾本地的重力加速度g．为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线．调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线．启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线．
图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E．将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm．
已知电动机每分钟转动3000转．求：
（1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为0.1 s；
（2）由实验测得宜宾本地的重力加速度为9.79m/s2 （结果保留三位有效数字）；
（3）本实验中主要系统误差是空气阻力，主要偶然误差是读数误差（各写出一条即可）
15．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（　　）
A．等效替代法B．控制变量法C．理想模型法D．比值定义法
2．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（　　）
A．发电机输出交流电的电压有效值是500 V
B．用户用电器上交流电的频率是50 Hz
C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率
19．关于加速度，下列叙述正确的是（　　）
A．加速度为零，则物体一定静止
B．加速度增大，物体运动速度可以减小
C．速度的变化量越大，加速度就一定越大
D．物体运动速度为零，则加速度一定为零
20．在光滑的斜面上，一物体从顶端由静止开始沿直线下滑，当下滑距离为L时，速度为V，那么当物体速度为$\frac{V}{2}$时，它下滑的距离是（　　）
A．$\frac{L}{2}$B．$\frac{L}{4}$C．$\frac{\sqrt{2}L}{2}$D．$\frac{3L}{4}$

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