题目内容
9．某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量间关系的实验，图a为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．实验中认为细绳对小车的拉力F等于沙和沙桶的总重力，小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得（1）图b为某次实验得到的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s，由图中数据求出小车加速度值为0.64m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（2）保持沙和沙桶的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时，a与m的关系，请在图c中选中恰当的物理量和标度建立坐标系，并作出图线．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/ms-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
| $\frac{1}{m}$/kg-1 | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
（4）保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图d，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
分析 （1）根据△x=aT2求出纸带的加速度；
（2）为研究a与m的关系，作a与$\frac{1}{m}$的关系关系图线，注意选取好标度；
（3）求出图象的斜率，进而求出a与m的关系；
（4）图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足．
解答 解：（1）纸带上从左往右两个点之间的位移依次记着s1到s6，
根据作差法得：a=$\frac{{s}_{6}+{s}_{5}+{s}_{4}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}=\frac{0.1026+0.0961+0.0895-0.0833-0.0768-0.0705}{0.09}$=0.64m/s2
（2）由表格可知小车的加速度与质量的倒数成正比，根据描点法画出图象，如图所示：
（3）图象为一倾斜的直线，斜率k=$\frac{0.5-0.3}{1.00-0.60}=\frac{1}{2}$，所以a=$\frac{1}{2m}$
（4）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案为：
（1）0.64；（2）如图所示；（3）$a=\frac{1}{2m}$；（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
点评 解决本题的关键会从纸带上求瞬时速度和加速度，以及在作图时注意，偏离比较远的点可以舍去，难度适中．
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18．在做《互成角度的两个共点力的合成》实验时，以下说法中正确的有（ ）
| A． | 用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳套之间的夹角为90°，以便算出合力的大小 | |
| B． | 实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力 | |
| C． | 用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合 | |
| D． | 实验中，弹簧秤必须保持与木板平行 |
如图所示，一只小球用绳OA、OB和OC拉住，OB水平，OA与水平方向成60°角，这时OA绳受的拉力FA为8N，试求：
一轻绳一端固定在0点，另一端拴一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速度地释放，如图所示，小球在运动至轻绳达到竖直位置的过程中，小球所受重力的瞬时功率在何处取得最大值？
4．在探究加速度与合外力和质量的关系实验中，一定要进行的操作是（ ）
| A． | 小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数F0 | |
| B． | 改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 | |
| C． | 用天平测出砂和砂桶的质量 | |
| D． | 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 |
14．在“探究加速度与力．质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量 | |
| B． | 为减小小车．纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高 | |
| C． | 实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差 | |
| D． | 实验结果采用a-$\frac{1}{m}$坐标作图，是为了便于根据图象直观地作出判断 |
1．
在研究物体运动的加速度与质量的关系的DIS实验中，我们获得了下表所示数据，试在图中画出适当的图线，并根据这个图线，可求出小车所受的拉力大小为0.53N．
在研究物体运动的加速度与质量的关系的DIS实验中，我们获得了下表所示数据，试在图中画出适当的图线，并根据这个图线，可求出小车所受的拉力大小为0.53N．| a/m?s-2 | 1.67 | 1.43 | 1.25 | 1.11 | 1.00 |
| m/kg | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 |
18．
如图所示，小车沿水平面以a=2g的加速度向右做匀加速直线运动，车的右端固定一根铁杆，铁杆始终保持水平面成θ角，杆的顶端固定着一只质量为m的小球，则杆对小球的作用力大小是（ ）
如图所示，小车沿水平面以a=2g的加速度向右做匀加速直线运动，车的右端固定一根铁杆，铁杆始终保持水平面成θ角，杆的顶端固定着一只质量为m的小球，则杆对小球的作用力大小是（ ）| A． | 2mg | B． | mgtanθ | C． | $\sqrt{3}$mgtanθ | D． | $\sqrt{5}$mg |
如图所示，在倾角θ=37°的斜面上，固定着间距L=0.5m的平行金属导轨，导轨上端接入电动势E=10V，内阻r=1.0Ω电源，一根质量m=1.0kg的金属棒ab垂直导轨放置，整个装置放在磁感应强度B=2.0T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，其他电阻不计，当闭合开关后金属棒恰好静止于导轨上，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，