14．在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出：

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足m＜＜M時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．
②一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究做加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是ACD．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出．
③在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖中b、c所示（a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）．其原因分別是：
b圖：平衡摩擦力過度
c圖：沒有平衡摩擦力或者沒有完全平衡摩擦力．

分析 ①當(dāng)盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼總質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力．
②平衡摩擦力時(shí)，不能掛盤；實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)保證繩和紙帶與木板平行；小車的加速度應(yīng)由紙帶求出．
③由b圖象可以看出：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)加速度為某一值時(shí)，F(xiàn)為零，知平衡摩擦力過度．
由c圖象可以看出：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)拉力為某一值時(shí)，a為零，知沒有平衡摩擦力或傾角過小．

解答 解：①當(dāng)盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車及砝碼總質(zhì)量M時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力．
②A、平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，故A錯(cuò)誤；
B、在實(shí)驗(yàn)前平衡一次摩擦力即可，每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后放開小車，故C錯(cuò)誤；
D、小車的加速度應(yīng)該根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出，加速度不能直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出，故D錯(cuò)誤；
故選：ACD．
③b圖：當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力過度；
c圖：從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：①m＜＜M；②ACD； ③平衡摩擦力過度，沒有平衡摩擦力或者沒有完全平衡摩擦力

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題，難度不大，是一道基礎(chǔ)題．理解圖象的斜率的含義，及截距的意義．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差來說，下列方法中有益的是 （　�。�
A．把小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)
B．舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算
C．用帶有毫米刻度的長尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值，在逐一相減得出每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離
D．作圖象時(shí)，必須要把描出的各點(diǎn)都連在同一條直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，通有向上電流的直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線與磁場垂直，則該導(dǎo)線（　�。�
A．不受安培力B．受安培力，方向向左
C．受安培力，方向垂直紙面向里D．受安培力，方向垂直紙面向外

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有直角三角形OBC，電場方向與三角形所在平面平行，若三角形三點(diǎn)處的電勢分別用φO、φB、φC，已知φO=0V，φB=3V，φC=6V，且邊長OB=$\sqrt{3}$cm，OC=6cm，則下列說法中正確的是（　�。�
A．勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小為200V/m
B．勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小為200$\sqrt{3}$V/m
C．勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的方向斜向下與OC夾角（銳角）為60°
D．一個(gè)電子由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電勢能減少了3 eV

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一直角三角形ABC，∠ACB=90°，∠ABC=30°，AC=10cm，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢關(guān)系為φA-φB=φC-φB=100$\sqrt{3}$V，則電場強(qiáng)度的大小為（　　）
A．1000V/mB．1000$\sqrt{3}$V/mC．2000V/mD．2000$\sqrt{3}$V/m

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．利用圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻RV，RV約為300Ω．某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按電路圖正確連接好電路，把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關(guān)S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；
②閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿偏刻度；
②保持開關(guān)S1閉合和滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的
③阻值大小，使電壓表的指針指到滿偏刻度的一半；讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻RV．
實(shí)驗(yàn)室所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動(dòng)勢約1.5V，
內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：
A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值150Ω）；        
B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值50Ω）．
根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題：
（1）為了使測量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用B．（填序號(hào)）
（2）對(duì)于上述測量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測量無誤的情況下，實(shí)際測出的電壓
表內(nèi)阻的測量值R測大于（填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值RV；且在其
他條件不變的情況下，若R越大，其測量值R測的誤差就越�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．如圖甲所示為山丹一中兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．

（1）實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長木板的一端適當(dāng)墊高些后，在不掛砝碼盤的情況下，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動(dòng)紙帶在木板上自由運(yùn)動(dòng)．若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來越稀疏（從打出的點(diǎn)的先后順序看），則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長木板底下的小木塊墊的比原先更加低（填“高”或“低”）些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間隔均勻的計(jì)時(shí)點(diǎn)，便說明平衡摩擦力合適．
（2）平衡摩擦力后，在在砝碼盤（連同砝碼）的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量或小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤（連同砝碼）的總質(zhì)量的條件下，兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車的所受的合外力．
（3）接下來，這兩位同學(xué)先保持小車的質(zhì)量不變的條件下，研究小車的加速度與受到的合外力的關(guān)系；如圖乙為某次操作中打出的一條紙帶，他們在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm．實(shí)驗(yàn)中使用的頻率f=50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=0.343m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（4）然后，兩位同學(xué)在保持小車受到的拉力不變的條件下，研究小車的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系．他們通過給小車中增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲．于是，兩位同學(xué)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學(xué)的修正方案可能是C．
A．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線B．改畫a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
C．改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線D．改畫a與$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的關(guān)系圖線
（5）探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)完成后，兩位同學(xué)又打算測出小車與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．于是兩位同學(xué)先取掉了長木板右端墊的小木塊，使得長木板平放在了實(shí)驗(yàn)桌上，并把長木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，具體的實(shí)驗(yàn)裝置 如圖丙所示；在砝碼盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a后，將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，并在保證小車的質(zhì)量M、砝碼（連同砝碼盤）的質(zhì)量m不變的情況下，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出了多條紙帶，分別利用打出的多條紙帶計(jì)算出了小車運(yùn)動(dòng)的加速度a，并求出平均加速度$\overline{a}$，則小車與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{mg-（m+M）\overline{a}}{Mg}$．（用m、M、$\overline{a}$、g表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．探究加速度與力的關(guān)系裝置如圖所示，帶滑輪的長木板水平放置，細(xì)繩通過兩滑輪分別與彈簧秤掛鉤和沙桶連接，細(xì)線與桌面平行．將木塊放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，緩慢向沙桶中添加細(xì)沙，直到木塊開始運(yùn)動(dòng)，記下木塊運(yùn)動(dòng)后彈簧秤的示數(shù)F，通過紙帶求出木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a．將木塊放回原處，向沙桶中添加適量細(xì)沙，釋放木塊獲取多組a、F數(shù)據(jù)．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，以下說法正確的是AB
A．實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)，再釋放木塊
B．通過緩慢添加細(xì)沙，可以方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C．每次添加細(xì)沙后，需測出沙及沙桶的質(zhì)量
D．實(shí)驗(yàn)過程要確保沙及沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量
（2）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了兩個(gè)a-F圖象如圖2所示，正確的是B；由圖象可知，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小大小為$2{F}_{0}^{\;}$；若要作出木塊的加速度與合力的關(guān)系，需要對(duì)圖象進(jìn)行修正．修正后的橫坐標(biāo)F合應(yīng)該等于2F$-2{F}_{0}^{\;}$（用F、F0表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，均可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、B、C穿在豎直固定的光滑絕緣細(xì)線上，A與B緊靠在一起，C緊貼著絕緣地板，質(zhì)量分別為MA=2.32kg，MB=0.20kg，MC=2.00kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5C，qC=+7.0×10-5C，且電量都保持不變，開始時(shí)三個(gè)物體均靜止．現(xiàn)給物體A施加一個(gè)豎直向上的力F，使它由靜止開始向上作加速度a=4.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，F(xiàn)變?yōu)楹懔Γ阎猤=10m/s2，靜電力恒量k=9×109Nm2/c2，求：
（1）時(shí)間t；
（2）在時(shí)間t內(nèi)，若B所受的電場力對(duì)B做的功W=17.2J，則力F做的功WF為多少？

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同步練習(xí)冊答案