摘要：11． 图2-3-29 如图2-3-29所示.半径为R的半球支撑面顶部有一小孔．质量分别为m1和m2的两只小球.通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连.不计所有摩擦．请你分析: (1)m2小球静止在球面上时.其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为θ.则m1.m2.θ和R之间应满足什么关系, (2)若m2小球静止于θ＝45°处.现将其沿半球面稍稍向下移动一些.则释放后m2能否回到原来位置? 解析:(1)根据平衡条件有m2gcos θ＝m1g.所以m1＝m2cos θ(或cos θ＝).与R无关． (2)不能回到原来位置.m2所受的合力为m2gcos θ ′-m1g＝m2g(cos θ′-cos 45°)>0(因为θ′<45°).所以m2将向下运动． 答案:(1)m1＝m2cos θ与R无关 (2)不能 m2向下运动
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（1）建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即：E=
；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图1所示．
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
①在一次测量中：
a．螺旋测微器如图2甲所示，其示数为
b．游标卡尺如图2乙所示，其示数为
②用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=
．
（2）在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图3所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为
分析表中数据可得到结论：
该装置中的刹车系统的作用是
为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）
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(
| ||
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该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
①在一次测量中：
a．螺旋测微器如图2甲所示，其示数为
3.853
3.853
mm；b．游标卡尺如图2乙所示，其示数为
11.14
11.14
mm；
②用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=
2mgL
| ||
πD2h(
|
2mgL
| ||
πD2h(
|
（2）在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图3所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为
s=
at2；
| 1 |
| 2 |
s=
at2；
．已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：| 1 |
| 2 |
| 实验次数 | 小车 | 拉力F/N | 位移s/cm | 拉力比F甲/F乙 | 位移比s甲/s乙 |
| 1 | 甲 | 0.1 | 22.3 | 0.50 | 0.51 |
| 乙 | 0.2 | 43.5 | |||
| 2 | 甲 | 0.2 | 29.0 | 0.67 | 0.67 |
| 乙 | 0.3 | 43.0 | |||
| 3 | 甲 | 0.3 | 41.0 | 0.75 | 0.74 |
| 乙 | 0.4 | 55.4 |
在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F说明a∝F；
在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F说明a∝F；
．该装置中的刹车系统的作用是
控制两车同时运动和同时停止；
控制两车同时运动和同时停止；
．为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）
调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）．
调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）．
．如图2－3－29所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，A与B间的动摩擦因数为μ1，B与天花板间的动摩擦因数为μ2，则关于μ1，μ2的值下列判断正确的是 ( )．
A．μ1＝0，μ2≠0 B．μ1≠0，μ2＝0
C．μ1＝0，μ2＝0 D．μ1≠0，μ2≠0
硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件．某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表的V1量程选用3V，内阻为6.0kΩ；电压表V2量程选用15V，内阻约为30kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计．
①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．
②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示教U1、U2．
（ⅰ）某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= V，可算出通过硅光电他的反向电流大小为 mA（保留两位小数）．
（ⅱ）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix-Ux图线．
（ⅲ）由Ix-Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成 （填“线性”或“非线性”）关系．
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①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．
②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示教U1、U2．
（ⅰ）某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1=
（ⅱ）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix-Ux图线．
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| U1/V | 0.00 | 0.00 | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.42 | 0.72 | 1.14 | 1.74 |
| U1/V | 0.0 | 1.0 | 2.1 | 3.1 | 4.2 | 5.4 | 6.7 | 8.1 | 9.7 |
| Ux/V | 0.0 | -1.0 | -2.0 | -3.0 | -4.0 | -5.0 | -6.0 | -7.0 | -8.0 |
| Ix/mA | -0.00 | -0.00 | -0.01 | -0.02 | -0.04 | -0.07 | -0.12 | -0.19 | -0.29 |
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图1为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得
（1）图2为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图3方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）
（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图4，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．
答：
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（1）图2为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效数字）（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
| 次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 小车加速度a/m?s-2 | 1.98 | 1.72 | 1.48 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.48 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 0.75 | 1.00 | 1.67 |
（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图4，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．
答：
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．（2013?南昌二模）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示，已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz．其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于计时器傍，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细缌和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？
（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表：
他根据表中的数据画出a-F图象（如图3），造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
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A．按图中所示安装好实验装置；
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；
D．将小车置于计时器傍，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；
E．重新挂上细缌和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，
回答下列问题：
（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？
否
否
（填“是”或“否”）（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．
（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度a/m．s-2 | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力
在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力
，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力
砝码盘的重力
，其大小为0.08N
0.08N
．