题目内容
10．利用如图所示的实验装置以小车为对象来“探究合力做功与物体动能改变的关系”，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，连线上安装一拉力传感器．小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m多次进行实验，每次小车都从同一位置A由静止释放（g取10m/s2）．
（1）做该实验时，是否需要平衡摩擦力？需要（填“需要”或“不需要”）
（2）若没有满足M＞＞m，对本实验没有（填“有”或“没有”）影响；
（3）在正确规划操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出了小车质量M，还需测量得物理量有AB两点的长度、在B点的速度，验证动能定理的表达式为Fs=$\frac{1}{2}$Mv2（用测得的物理量表示）．
分析 （1）据实验操作要求可知需要平衡摩擦力．
（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，但会导致二者明显差别．
（3）电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式．
解答 解：（1）由于该实验只有绳子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．
（2）本实验要测量小车的合力，由于传感器可以直径测量细线的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量的条件．
（3）实验时需要读出传感器的示数F，测出了小车质量M，还需测量得物理量有AB两点的长度、在B点的速度，光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度v，根据功能关系可以求出需要验证的关系式可知：
Fs=$\frac{1}{2}$Mv2
故答案为：
（1）需要；
（2）没有；
（3）AB两点的长度、在B点的速度；Fs=$\frac{1}{2}$Mv2．
点评 了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．
练习册系列答案
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20．
如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O?，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（ ）
如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O?，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（ ）| A． | x正向，$\frac{mg}{IL}$ | B． | y正向，$\frac{mg}{IL}$cosθ | C． | z负向，$\frac{mg}{IL}$tanθ | D． | y负向，$\frac{mg}{IL}$sinθ |
1．
如图所示，ac和bd为正方形abcd的对角平分线，O为正方形的中心．现在abc三点分别放上电荷量相等的三个正电荷，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，ac和bd为正方形abcd的对角平分线，O为正方形的中心．现在abc三点分别放上电荷量相等的三个正电荷，则下列说法正确的是（ ）| A． | O点电场强度的方向垂直于ac由O指向d | |
| B． | 从O到d电势逐渐升高 | |
| C． | 将b点的电荷移到O点时，d点的电场强度变小 | |
| D． | 将带正电的试探电荷由O移到d，该电荷的电势能逐渐减少 |
18．
一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示．下列说法正确的是（ ）
一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示．下列说法正确的是（ ）| A． | 透明体对红光的折射率为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$ | |
| B． | 红光在透明体中的速度大小与在真空中的相同 | |
| C． | 红光的折射光线的频率会随着折射光线强度的增大而增大 | |
| D． | 红光在透明体内发生全反射的临界角为30° |
5．如图甲所示，放在水平面上的A、B两物块质量分别为m1，m2，从t=0时刻起分别受到力F1、F2的作用，经过一段时间后格子撤去力的作用，两物块运动的v-t图象如图乙所示，F1，F2对两物块做的功分别为W1、W2，下列说法正确的是（ ）
| A． | 若m1=m2，则W1=W2 | B． | 若m1＞m2，则一定有W1＞W2 | ||
| C． | 若m1≤m2，则一定有W1＜W2 | D． | 以上说法都不对 |
15．汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×103N，试求：
（1）当汽车加速度为2m/s2时，速度为多大；
（2）当汽车速度为6m/s时，加速度为多大．
（1）当汽车加速度为2m/s2时，速度为多大；
（2）当汽车速度为6m/s时，加速度为多大．
如图所示，空间中第二、三象限存在电、磁场区域，以45°线为分界线，匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向垂直于分界线向上，一带负电的离子在分界线上的A点以一定速度射入磁场区域，其轨迹在半个周期内恰与y轴相切，已知A到原点O的距离为（1+$\sqrt{2}$）m，该负离子的比荷$\frac{q}{m}$=107C/kg，磁场的磁感应强度大小B=0.4T，电场强度大小E=$\frac{\sqrt{2}+1}{5}$×108V/m．
19．
如图所示，相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，该过程导线框中产生的电能大小为E0，下列说法中正确的是（ ）
如图所示，相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，该过程导线框中产生的电能大小为E0，下列说法中正确的是（ ）| A． | 在导线框下落过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1 | |
| B． | 该过程中线框动能的变化量大小为△Ek=W2-W1-E0 | |
| C． | 该过程中线框中的电流方向没有发生变化 | |
| D． | 在导线框通过磁场的整个过程中，线框中的平均感应电流为零 |
20．
如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定．一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止．现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）．忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定．一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止．现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）．忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 气缸内气体的分子平均动能变小 | B． | 气缸内气体的压强变小 | ||
| C． | 气缸内气体向外放出热量 | D． | 气缸内气体从外界吸收热 |