题目内容
16．
某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律，小车上固定有宽度为d的遮光条，他将光电门固定在长木板上的B点，用重物通过细线与固定在小车前端的力传感器相连（力传感器可测出细线的拉力大小）．每次小车都从同一位置A由静止释放，改变砝码个数并测出小车的质量m（含砝码、传感器与遮光条），测出对应拉力传感器的示数F和对应遮光条通过光电门的时间△t．试回答下列问题：
（1）若A、B间的距离为L，则计算小车加速度的表达式为a=$\frac{{d}^{2}}{2L△{t}^{2}}$．
（2）根据测得的实验数据，以F△t为纵轴，以$\frac{m}{△t}$为横轴，若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律．
（3）关于本实验，某同学提出如下观点，其中不正确的是D
A．L越大，实验误差越小 B．牵引小车的细绳应与木板平行
C．应平衡小车受到的摩擦力 D．重物的质量应远小于小车的质量．
分析 （1）遮光板通过光电门的时间很短，可以用对应时间内的平均速度代替瞬时速度，根据速度位移关系公式v2=2as列式求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律分析即可；
（3）要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应与木板平行，注意本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替的．
解答 解：（1）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故B点速度${v}_{B}=\frac{d}{△t}$，
根据速度位移关系公式vB2=2aL，有
a=$\frac{{d}^{2}}{2L△{t}^{2}}$
（2）根据牛顿第二定律可知，F=ma=m$\frac{{d}^{2}}{2L△{t}^{2}}$，则F△t=$\frac{{d}^{2}}{2L}•\frac{m}{△t}$，以F△t为纵轴，以$\frac{m}{△t}$为横轴，若得到一条过原点的直线，则可验证牛顿第二定律．
（3）A、L越大，到达B点的速度越大，时间越短，根据${v}_{B}=\frac{d}{△t}$求出的B的速度误差越小，则实验误差越小，故A正确；
B、要使绳子的拉力等于小车受到的合力，实验前必须先平衡摩擦力，牵引小车的细绳应与木板平行，这样绳子的拉力才等于小车受到的合力，故BC正确；
D、本实验中绳子的拉力是用力传感器读出的，不是由重物的重力代替，所以不需要满足重物的质量应远小于小车的质量，故D错误．
本题选错误的，故选：D
故答案为：（1）$\frac{{d}^{2}}{2L△{t}^{2}}$；（2）$\frac{m}{△t}$；（3）D
点评 本题关键明确探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验的实验原理，知道减小系统误差的方法，不难．
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如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g．求：
4．
如图所示，导电物质为正电荷的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH．电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ）
如图所示，导电物质为正电荷的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH．电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ）| A． | 霍尔元件前表面的电势低于后表面 | |
| B． | IH与I成正比 | |
| C． | 电压表的示数与RL消耗的电功率成正比 | |
| D． | 若电源的正负极对调，电压表指针将反偏 |
11．
如图所示，放在倾角θ=15°的斜面上物体A与放在水平面上的物体B通过跨接于定滑轮的轻绳连接，在某一瞬间当A沿斜面向上的速度为v1 时，轻绳与斜面的夹角α=30°，与水平面的夹角β=60°，此时B沿水平面的速度v2为（ ）
如图所示，放在倾角θ=15°的斜面上物体A与放在水平面上的物体B通过跨接于定滑轮的轻绳连接，在某一瞬间当A沿斜面向上的速度为v1 时，轻绳与斜面的夹角α=30°，与水平面的夹角β=60°，此时B沿水平面的速度v2为（ ）| A． | $\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{2\sqrt{3}}$v1 | B． | $\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2\sqrt{3}}$v1 | C． | $\frac{\sqrt{3}}{3}$v1 | D． | $\sqrt{3}$v1 |
1．
如图所示的电路中，AB两端的电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光，且电机能运转，则以下说法中正确的是（ ）
如图所示的电路中，AB两端的电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光，且电机能运转，则以下说法中正确的是（ ）| A． | 电动机的输入功率是12W | B． | 电动机的输出功率是12W | ||
| C． | 电动机的热功率是2.0W | D． | 整个电路消耗的电功率是84W |
8．某同学摇动苹果树，同一高度上的一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 苹果和树叶做的都是自由落体运动 | |
| B． | 苹果先着地，是因为苹果比较重 | |
| C． | 苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 | |
| D． | 假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 |
5．如图所示，光滑滑轮的两侧用轻绳悬挂物体a、b（初始时刻二者位置等高），其质量分别为m、3m，两物体由静止释放，至二者高度差为h的过程中，空气阻力可忽略不计，已知重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
| A． | a物体重力做功-mgh | B． | b物体重力做功-$\frac{3}{2}$mgh | ||
| C． | 绳子对b物体做功-$\frac{3}{4}$mgh | D． | 系统末动能为2mgh |
18．
在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω．闭合开关S后，电阻R两端的电压U等于（电压表为理想电表）（ ）
在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω．闭合开关S后，电阻R两端的电压U等于（电压表为理想电表）（ ）| A． | 0.5V | B． | 1.0V | C． | 1.5V | D． | 2.0V |