题目内容

6．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，
（1）为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是A
A．控制变量法 B．假设法   C．理想实验法   D．图象法
（2）当作用力一定时，探究加速度与质量关系时，以下做法正确的是B
A．平衡摩擦力时，应将装砝码的托盘用细线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，再接通打点计时器的电源
D．实验数据处理时应作a-m图象寻找加速度与质量的关系
（3）某组同学实验得出数据，画出a-F图象如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是B 
A．实验中摩擦力没有平衡
B．实验中摩擦力平衡过度
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化．

分析 （1）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；
（2）探究加速度与力的关系实验时，需要平衡摩擦力，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．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．小车的加速度应根据打出的纸带求出．
（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）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，故选：A．
（2）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C错误．
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误．
（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．故选：B．
故答案为：（1）A；（2）B；（3）B．

点评 本题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．

练习册系列答案
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5．“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用以下两种方案来进行
方案甲：自由落体实验验证机械能守恒定律，
方案乙：斜面小车实验验证机械能守恒定律．

（1）某同学采用甲方案实验，其开始实验时如图1所示，实验操作中有两处明显的不当之处，除了电源应该采用交流电源以外，另一处是重物释放时离打点计时器太远，不利于数据的采集和测量
（2）另一同学实验中得到一条纸带如图2，所用交流电源的频率为50Hz．相邻两个计数点间有4个点未标出，则物体运动的加速度a=4.8m/s2（结果保留2位有效数字）；该纸带是采用乙（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的．
17．如图甲所示，将一弹性绳（质量不计）一端固定于竖直墙壁的O点，另一端系在光滑水平面上的一个物体，现此物体在一水平恒力F=50N作用下，由静止开始运动，测出物体速度v随物体到O点的距离s关系，如图乙所示．已知物体质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m（弹性绳的伸长在弹性限度内，遵循胡克定律，不计空气阻力），则可知（　　）
A．弹簧的劲度系数为$\frac{25}{12}$N/m
B．物体从静止开始经过t=20s的速度为18m/s
C．物体从静止开始经过t=$\frac{20}{9}$s的速度为18m/s
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14．如图a所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h．

（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如图b所示，请说明摩擦力对滑块A运动的影响可以忽略（回答“可以忽略”或“不可以忽略”）并求出滑块A下滑时的加速度a=6m/s2（结果保留一位有效数字）
（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．实验时通过改变h，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变斜面高度h、滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系．
1．一质点从高处自由下落距离h后，落到倾角为45°的很长的光滑斜面上，与斜面发生多次碰撞，每次碰撞后沿斜面方向的分速度不变，垂直斜面的分速度大小不变，方向相反，如图建立直角坐标系，重力加速度为g．求：
（1）第n次（n=1，2.3…）碰撞结束时质点速度的x分量和y分量；
（2）相邻两次碰撞之间的时间间隔．
11．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．线路上损耗电压为△U，则下列说法不正确的是（　　）
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18．如图所示，在直角三角形ABC内分布着磁感应强度B=4×10-4T的匀强磁场，磁场方向垂直三角形所在平面向外．在AB边上的D点有一粒子源向磁场区域内以不同的速率发射比荷$\frac{q}{m}$=2.5×105C/kg的带正电的粒子，粒子的发射速度均垂直于AB边，已知AB=3$\sqrt{3}$cm，AD=$\sqrt{3}$cm，∠A=$\frac{π}{6}$，下列说法正确的是（　　）
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C．速率v＜$\sqrt{3}$m/s的粒子可能从 BC边射出
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15．下雪天，在高速公路上卡车以72km/h的速度匀速进行驶，司机突然发现前方停着一辆出故障的桥车，他将刹车踩到底，车轮抱死，但卡车仍向前滑行50m撞上桥车，且推着它又滑行了8m才停下．假设两车与雪地之间的动摩擦因数相同，已知卡车的质量是桥车的质量的4倍，则：（　　）
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