题目内容
18．某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系．
①下列做法正确的是AD（填字母代号）．
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木板受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码、在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木块间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙（填″大于″、″小于″或″等于″）
分析 ①实验要保证拉力等于小车受力的合力，要平衡摩擦力，细线与长木板平行；
②砝码桶及桶内砝码加速下降，失重，拉力小于重力，加速度越大相差越大，故需减小加速度，即减小砝码桶及桶内砝码的总质量；
③a-F图象的斜率表示加速度的倒数；求解出加速度与拉力F的表达式后结合图象分析得到动摩擦因素情况．
解答 解：①A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；
B、在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上，故B错误；
C、实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，故C错误；
D、根据平衡条件可知，与质量大小无关，当通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D正确；
选择：AD；
②按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有 a=$\frac{mg}{M}$，而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有mg-T=ma，对小木块有T=Ma．综上有：小物块的实际的加速度为 a=$\frac{mg}{M+m}$＜$\frac{mg}{M}$，只有当m＜＜M时，才能有效的保证实验的准确性；
③当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=$\frac{1}{m}$T-μg，即图线斜率为$\frac{1}{m}$，纵轴截距的大小为μg．
观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；
故答案为：①AD； ②远小于；③小于，大于．
点评 本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验，要明确实验原理，特别是要明确系统误差的来源，知道减小系统误差的方法．
练习册系列答案
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13．
如图为1、2两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，其中U为电源的路端电压，I为通过电源的电流，下列判断不正确的是（ ）
如图为1、2两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，其中U为电源的路端电压，I为通过电源的电流，下列判断不正确的是（ ）| A． | 发生短路时的电流I1＜I2 | |
| B． | 发生断路时两电路中电源的路端电压相等 | |
| C． | 电动势E1=E2，内阻r1＜r2 | |
| D． | 当两电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化小 |
如图所示的直角坐标系中有三块场区，其中第一、四象限内有宽度d未知的匀强电场，其场强大小为E，y轴是其左边界，场强方向沿x轴负向．第二象限有一个场强也为E，方向沿y轴负向的电场区域．第三象限有一个面积未知的矩形交变匀强磁场，磁感应强度为B=8T，每当电荷进入磁场区域后磁场方向不变，待下一次再进入此磁场区域时磁场方向恰好相反．现有一个质量m=2×10-4kg，电荷量为q=+1×10-4C的点电荷，以v0=2m/s的初速度从点P（0，$\sqrt{3}$）沿垂直y轴方向射入第二象限的电场中，接着从点Q（-2，0）进入第三象限，穿过矩形磁场区域后垂直y轴进入第四象限的有界电场中，此后电荷在此空间中周期性运动．若不计电荷的重力，试求：
13．某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．
（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．
（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s-t图象如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．
（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．
（5）利用a-n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8m•s-2）．
（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）
A．a-n图线不再是直线
B．a-n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大．
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．
（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．
（3）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s-t图象如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| a/m•s-2 | 0.20 | 0.58 | 0.78 | 1.00 |
（5）利用a-n图象求得小车（空载）的质量为0.45kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8m•s-2）．
（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是BC（填入正确选项前的标号）
A．a-n图线不再是直线
B．a-n图线仍是直线，但该直线不过原点
C．a-n图线仍是直线，但该直线的斜率变大．
在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，给出的器材为：木板N、白纸、复写纸、导电纸各一张，电动势为12V内阻不计的电源E，用作电极的金属柱状结点A和圆环状金属圈B各一个（放置在导电纸上并能够与导电纸接触良好），滑线变阻器R，量程为6V内阻很大的直流电压表，开关K一个，如图所示．现在要用这些仪器模拟描绘，独立的点电荷形成的电场中，等势线的分布情况．