题目内容
17．利用图1装置可以做力学中的许多实验．
（1）以下说法正确的是：BD．
A、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响．
B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行
C、用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
D、用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
（2）本装置中要用到打点计时器，如图2所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是A．
A、交流220V B、直流220V C、交流4-6V D、直流4-6V
（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图3，已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中小车的加速度为2.5m/s2．（结果保留2位有效数字）
分析 （1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论．
（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源，乙装置是电磁式打点计时器，需接低压交流电源；
（3）由逐差法可得加速度．
解答 解：（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；
B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，才能为砝码重力等于小车受到的拉力做前提条件，故B正确；
C、用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力；故C错误
D、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为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=$\frac{mg}{M+m}$
以M为研究对象有绳子的拉力为：
$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}$，
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小吊盘和盘中物块的重力．故D正确；
故选：BD
（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源；
故选：A
（3）纸带数据一共8段，由逐差法可得：
${x}_{8}-{x}_{4}=4a{T}^{2}$，
${x}_{7}-{x}_{3}=4a{T}^{2}$，
${x}_{6}-{x}_{2}=4a{T}^{2}$，
${x}_{5}-{x}_{1}=4a{T}^{2}$，
解得：
$a=\frac{{x}_{8}-{x}_{4}+{x}_{7}-{x}_{3}+{x}_{6}-{x}_{2}+{x}_{5}-{x}_{1}}{16{T}^{2}}$=$\frac{0.042-0.026}{16×0.0004}=2.5m/{s}^{2}$．
故答案为：
（1）BD；（2）A；（3）2.5．
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，尤其是理解平衡摩擦力的操作和要求的含义．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
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让一个物块沿斜面匀加速下滑，用固定好的频闪照相机拍摄物块下滑过程，得到如图所示的照片，图中标出了各相邻位置间的实际距离，已知照相机每隔0.2s拍摄一张照片，则物块经过C点时的速度大小为2.56m/s，物块加速度大小为3.95m/s2．（结果保留三位有效数字）
A、B两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用，而从静止开始从同一位置出发沿相同方向做匀加速直线运动，经过时间t0和4t0，当二者速度分别达到2v0和v0时分别撤去F1和F2，以后物体做匀减速直线运动直至停止，两物体运动的v-t图象如图所示，已知两者的质量之比为1：2，下列结论正确的是（ ）| A． | 物体A、B的位移大小之比是3：5 | |
| B． | 两物体与地面间的动摩擦因数可能不相等 | |
| C． | F1和F2的大小之比是6：5 | |
| D． | 整个运动过程中F1和F2做功之比是6：5 |
| A． | 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，而感生电场是由恒定的强磁场产生的 | |
| B． | 电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，这个电动势可以增强电源电动势的作用，促进线圈的转动 | |
| C． | 法拉第依据他发现的电磁感应现象制作的圆盘发电机，是人类历史上的第一台发电机 | |
| D． | 机场、车站和重要场所的安检门，探测含有金属零件的地雷的探测器都是利用静电感应的原理工作的 |
如图为一列简谐横波在t=0时的波形图，波源位于坐标原点，已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷，下列说法正确的是（ ）| A． | 此波的波速为5cm/s | B． | 此波的频率为1.5Hz | ||
| C． | 波源在t=0时运动速度沿y轴正方向 | D． | 波源振动已经历0.6s | ||
| E． | x=10cm的质点在t=1.5s处于波峰 |
| A． | 布朗运动就是液体分子的热运动 | |
| B． | 当分子间距离减小时，分子势能不一定减小 | |
| C． | 一定质量的理想气体在温度不变的条件下，压强增大，则外界对气体做正功 | |
| D． | 一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 | |
| E． | 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 |
| A． | 地球的线速度大于水星的线速度 | |
| B． | 地球的质量小于水星的质量 | |
| C． | 地球的向心加速度小于水星的向心加速度 | |
| D． | 地球到太阳的距离小于水星到太阳的距离 |
如图所示，两个平行平面a、b，面a上各点电势均为φ1，面b上各点电势均为φ2，且φ2＞φ1，面间距MN为l，P点在面b上，距N点为l0，a、b间任一平行于a、b的平面上的各点电势均相等．电荷量为e的电子（ ）| A． | 从N移到P电场力做的功等于从N移到M电场力做的功 | |
| B． | 从M移到P，电场力做功是从M移到N的倍 | |
| C． | 从N移到M，电势能增加-e（φ2-φ1） | |
| D． | 所受电场力的大小为e$\frac{{φ}_{2}-{φ}_{1}}{l}$ |
电子对湮灭是指电子“e-”和正电子“e+”碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描（PET）及正子湮灭能谱学（PAS）的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且$\overline{OP}$=2L，Q点在负y轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，$\overline{OA}$=L，在第Ⅳ象限内有一未知的圆形区域（图中未画出），未知圆形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里．一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出电场区域；另一束速度大小为$\sqrt{2}{v_0}$的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知圆形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正负电子质量均为m、电量均为e，电子的重力不计．求：