题目内容
14．在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车拖动后面的纸带，小车的加速度可由纸带上打出的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足M远大于m时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）某一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与$\frac{1}{M}$的图象．
（3）如图（a）是甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是摩擦力平衡过度或倾角过大．
（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答：小车及车中砝码的质量M．
（5）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图3给出的数据可求出小车运动的加速度a=1.58m/s2．（结果保留三位有效数字）
分析 （1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（2）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系．
（3）图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．
（4）根据牛顿第二定律得出斜率的物理意义，从而进行判断．
（5）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．
解答 解：（1）根据牛顿第二定律可知：整体的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，则绳子的拉力T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}$，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；
但a=$\frac{F}{M}$，故a与$\frac{1}{M}$成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，所以做出a-$\frac{1}{M}$图象；
（3）图中当拉力等于零时就已经产生加速度，说明摩擦力平衡过度或倾角过大；
（4）由公式可知，a=$F•\frac{1}{M}$，则图象中的斜率表示小车及车中砝码的质量的倒数，图中斜率不同，则说明两个同学做实验时小车及车中砝码的质量M不同；
（5）每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则T=0.1s
根据△x=aT2，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.0757+0.0595-0.0280-0.0440}{0.04}$=1.58 m/s2
故答案为：（1）M远大于m；（2）$\frac{1}{M}$；（3）摩擦力平衡过度或倾角过大；（4）小车及车中砝码的质量M（5）1.58 m/s2
点评 本题关键掌握实验原理和方法，就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．
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在图所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上22V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为11V；若分别在c、d与g、h的两端加上22V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（ ）| A． | 22V，22 V | B． | 44 V，22 V | C． | 11V，11V | D． | 22V，0 |
如图所示，空间存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向内的匀强磁场，电磁场中有一足够长的粗糙绝缘杆，杆上套有一带电的圆环，将圆环由静止释放，则在其下滑过程中（ ）| A． | 圆环的加速度不断减小，最后为零 | |
| B． | 圆环的加速度不断增大，最后为某定值 | |
| C． | 圆环的速度不断增大，最后为某定值 | |
| D． | 圆环的速度先增大后减小，最后静止 |
| A． | 物体只有跟支持物接触时才受重力 | |
| B． | 重力就是物体的质量 | |
| C． | 重力方向竖直向下 | |
| D． | 物体的重心一定在物体上，不可能在物体外 |
某高中校区拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为如图所示：AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界时速度为2v0，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为d，粒子质量为m，电量为q，粒子自身重力忽略不计．试求：
| A． | 机械波的传播速度由介质本身的性质决定 | |
| B． | 机械波的振幅与波源无关 | |
| C． | 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 | |
| D． | 当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 |
