题目内容
8．某学习小组用图1所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．
（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图2所示，则d=2.30mm．
（2）下列实验要求中不必要的一项是A（请填写选项前对应的字母）．
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调至水平 D．应使细线与气垫导轨平行
（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是C（请填写选项前对应的字母）．
A．作出“t-F图象”B．作出“t2-F图象”
C．作出“t2-$\frac{1}{F}$图象”D．作出“$\frac{1}{t}$-F2图象”
分析 （1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读；
（2）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；
（3）根据运动学公式计算加速度，根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式，从而确定处理数据时应作什么图象．
解答 解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
（2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；
本题选不必要的，
故选：A．
（3）根据牛顿第二定律得a=$\frac{F}{M}$，
那么$（\frac{d}{t}）^{2}=2（\frac{F}{M}）^{2}L$
解得：t2=$\frac{M{d}^{2}}{2LF}$
所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$图象或作出t2-$\frac{1}{F}$图象，故C正确．
故选：C
故答案为：（1）2.30；（2）A；（3）C
点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．要求能够根据实验原理分析操作的合理性．
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18．
如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的．竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球所用的时间为t1，穿过B管的小球所用的时间为t2，则（ ）
如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的．竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球所用的时间为t1，穿过B管的小球所用的时间为t2，则（ ）| A． | t1＞t2 | B． | t1＜t2 | C． | t1=t2 | D． | 无法比较 |
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| A． | 核能发电对环境的污染比火力发电要小 | |
| B． | 核能发电对环境的污染比火力发电要大 | |
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20．长l的线一端系住质量为m的小球，另一端固定，使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆运动，下列说法中正确的是（ ）
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| B． | 小球作匀速圆周运动 | |
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| D． | 以最低点为参考平面，小球机械能的最小值为2mg |
4．
如图所示，在研究闭合电路的实验中，不计两电压表内阻对实验的影响，当S闭合，R=10Ω时，V1的示数为5V，V2的示数为1V，则（ ）
如图所示，在研究闭合电路的实验中，不计两电压表内阻对实验的影响，当S闭合，R=10Ω时，V1的示数为5V，V2的示数为1V，则（ ）| A． | 电源电动势为5V | B． | 电源内阻为2Ω | ||
| C． | 当R=4Ω时，V1的示数为4V | D． | 若将S断开，V2的示数为6V |