题目内容
17．用如图1所示的装置探究加速度与合外力和质量的关系，现有如下一些操作：①在实验中，要进行“平衡摩擦力”的操作，下列关于“平衡摩擦力”的说法正确的是A
A．平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力
B．平衡摩擦力的目的是为了使小车受到绳子的拉力等于所挂砂桶的总重力
C．平衡摩擦力时，绳子上不挂砂桶，也不挂纸带，只通过改变斜面的倾角，使小车在斜面上能匀速下滑
D．平衡摩擦力时，不改斜面的倾角，绳子挂上质量适当的砂桶，使小车在斜面上能匀速下滑
②选择适当的小车和砝码的总质量、砂和砂桶的总质量，让小车由靠近打点计时器位置无初速释放，得到如图2所示的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．用刻度尺测量计数点间的距离如图所示．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.40m/s2（结果保留2位有效数字）．
③保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，重复上述实验操作，得到对应的加速度，这是为了探究“合外力不变，加速度与小车和砝码的总质量的关系”．
分析 （1）小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力；
恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的；
（2）根据作差法求解加速度；
（3）在研究加速度与质量的关系时，需采用控制变量法，即控制所受的合力不变，改变小车的质量．
解答 解；A、小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，使小车受到的合外力等于小车受到绳子的拉力，故A错误，B正确；
C、“平衡摩擦力”时不应挂钩码，但是要挂纸带，调节斜面的倾角，给小车一个初速度，使小车做匀速直线运动即可，故CD错误；
故选：A
（2）打点周期T=$\frac{1}{f}=0.02s$，每相邻两计数点间还有4个打点，计数点间的时间间隔为：t=0.02s×5=0.1s，
根据作差法得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{t}^{2}}=\frac{0.072-0.028-0.028}{0.04}=0.40m/{s}^{2}$，
（3）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，这是为了探究合外力不变，加速度与小车和砝码的总质量的关系．
故答案为：（1）A；（2）0.40；（3）合外力，小车和砝码的总质量
点评 只要真正掌握了实验原理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，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．
练习册系列答案
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7．
一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y轴方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，则下列说法正确的是（ ）
一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y轴方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，则下列说法正确的是（ ）| A． | 该波沿x轴负方向传播 | |
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A、B、C三个金属板平行放置，O1、O2、O3连线与金属板垂直，O2为B板中心小孔，O1紧靠A板，A、B两板与电动势为E1的电源相连，B、C两板与电势为E2的电源相连，如图所示，一带电粒子由O1位置无初速释放，仅在电场力的作用下，经小孔O2进入B、C板间，到达Q点时速度减为零，若O2P=PQ，且Q点位于B、C中点左侧，若要求粒子到达P点时速度减为零，可以采用的方法有（ ）| A． | 仅将粒子的电量减半 | B． | 仅将E1减半 | ||
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6．
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如图所示是某新型发电机的部分原理图，其发电管是横截面为矩形的水平管，管道长为a，宽为b、高为c，上下面是电阻可不计的导体板，两导体板与开关S、定值电阻R相连，前后面是绝缘板，加有垂直绝缘板的匀强磁场，磁感应强度为B，管道内的导电液体（含大量正、负离子）的电阻率为ρ，在管道进、出口两端电压强差的作用下以速率v0作稳恒流动，液体所受的摩擦阻力恒定，则开关闭合前后，管道两端压强的改变量为（ ）| A． | $\frac{{B}^{2}a{v}_{{0}^{2}}}{aR+ρ}$ | B． | $\frac{{B}^{2}ac{{v}_{0}}^{2}}{abR+ρc}$ | ||
| C． | $\frac{{B}^{2}bc{v}_{{0}^{2}}}{abR+ρa}$ | D． | $\frac{{B}^{2}c{v}_{{0}^{2}}}{bR+ρc}$ |
18．
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如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是（ ）| A． | B、D两点的电场强度及电势均相同 | |
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