题目内容

19．利用如图装置可以做力学中的许多实验．

以下说法正确的是（　　）
A．用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时，必须平衡滑块和长木板间的摩擦力
B．用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时，必须调整滑轮高度使连接滑块的细线与长木块平行
C．用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时，应使砝码和盘内砝码的总质量远小于滑块的质量
D．用此装置做“探究加速度a与力F的关系”实验时，在每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力

分析 利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钩码的质量远远大于小车的质量时，可以用钩码的重力代替绳子的拉力．

解答 解：A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；
B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，保持小车的加速度不变．故B正确；
C、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，砝码和盘内砝码的总质量为m，设绳子上拉力为F，
以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得：$\frac{mg}{M+m}$
以M为研究对象有绳子的拉力为：$F=Ma=\frac{Mmg}{M+m}$
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于砝码和盘内砝码的重力，故C正确．
D、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡．故D错误；
故选：BC

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，难度不大，属于基础题．

练习册系列答案
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20．雨过天晴时，顺着太阳光看去，往往会看见彩虹．虹的形成是这样的：空气中的水滴可以看成透明的球体，一束太阳光射入球形水滴，光线在水滴内经一次反射后，再次折射回到空气中（如图所示）．图中未某两种单色光a、b的光路图．则（　　）
A．若a光是黄光，b光可能是红光B．若a光是黄光，b光可能是紫光
C．射出水滴时，a光的折射角比b光大D．射出水滴时，a光的折射角比b光小
10．如图示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法，Rx为待测电阻，如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响，则（　　）
A．电压表V读数等于Rx两端的实际电压，电流表A读数大于通过Rx的实际电流
B．电压表V读数大于Rx两端的实际电压，电流表A读数小于通过Rx的实际电流
C．Rx的测量值大于 Rx的实际值
D．Rx的测量值小于 Rx的实际值
7．某实验小组做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，得到的伏安特性曲线如图1．
（1）观察该图象数据，将图2电路中缺少的两根线补画上；
（2）小灯泡的电流和电压不成正比的原因是灯泡电阻随温度的增加而增加（扼要）；
（3）该灯泡额定电压为3.0V，则其额定功率为0.75W；
（4）将两只这样的灯泡串联后接在电压为3V的电源上，每只灯泡电功率实际为0.30W．
14．某同学设计了如图1所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0，以此表示小车所受摩擦力的大小．再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．

（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图2所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出了相邻计数点之间的距离，则小车加速度a=0.16m/s2．（保留两位有效数字）]
（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，记下小车加速运动时传感器的示数F2，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F2-F0）的关系图象，不计纸带与计时器间的摩擦，下列图象中正确的是B．

（3）在同一次实验中，若小车加速运动时传感器的示数为F2，释放小车之前传感器的示数为F1，则F1与F2的大小关系是：F2＜F1（选填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）关于该实验，下列说法中正确的是D．
A．小桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量
B．实验中需要将长木板右端垫高
C．实验中需要测出小车和传感器的总质量
D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．
4．电流表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电流表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：
待测电流表G（0-100μA，内阻约为400欧），电阻箱R′（最大阻值为999.9欧），滑动变阻器R（最大阻值500KΩ，额定电流2A），电源E（电动势5V，内阻不计），开关两个，导线若干．
（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．并根据设计的电路写出步骤．
（2）将这种方法测出的电压表内阻记为RA′，与电压表内阻的真实值RA相比，RA′＜RA（填“＞”“=”或“＜”），并说明主要理由．
11．某小型发电机产生的交变电动势e=100sin 100πt（V）．对此电动势，下列表述正确的有（　　）
A．最大值是100 VB．频率是100 HzC．有效值是25$\sqrt{2}$VD．周期是0.02 s
8．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．顾客始终受到两个力的作用
B．顾客先受到两个力的作用，再受到三个力的作用
C．扶梯对顾客的作用力是支持力，方向竖直向上
D．扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上
9．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为+q，电场强度为E、磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．小球由静止开始下滑直到稳定的过程中（　　）
A．小球的速度先增大后减小
B．小球的机械能和电势能的总和保持不变
C．小球的加速度先增大后减小
D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能v=$\frac{2μqE+mg}{2μqB}$

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