5．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖甲所示的實驗裝置，小車總質(zhì)量用M表示（乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與/J、車固連的滑輪），鉤碼總質(zhì)量用m表示．

（1）為便于測量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說法正確的是BC．
A．三組實驗中只有甲需要平衡摩擦力
B．三組實驗都需要平衡摩擦力
C．三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件
D．三組實驗都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件
（2）若乙、丙兩位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計讀數(shù)相同，通過計算得到小車加速度均為a，a=$\frac{1}{3}$g，g為當?shù)刂亓铀俣龋瑒t乙、丙兩人實驗時所用小車總質(zhì)量之比為1：2，乙、丙兩人實驗用的鉤碼總質(zhì)量之比為1：2．

分析 （1）根據(jù)實驗原理，即可判定是否需要平衡摩擦力，及確定所掛鉤碼的總質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M的關(guān)系；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合動滑輪的拉力是測力計的示數(shù)2倍，從而即可求解．

解答 解：（1）AB、為便于測量合外力的大小，甲圖通過鉤碼的總質(zhì)量對應的重力即為合外力，
而乙圖是力傳感器的示數(shù)，丙圖則是測力計的2倍，因此它們都必須平衡摩擦力，故A錯誤，B正確；
CD、由于甲圖通過鉤碼的總質(zhì)量對應的重力即為合外力，因此三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件，故C正確，D錯誤；
故選：BC
（2）乙、丙兩位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計讀數(shù)相同，且通過計算得到小車加速度均為a，
根據(jù)牛頓第二定律，則有：F=M乙a，2F=M丙a；
因此乙、丙兩人實驗時所用小車總質(zhì)量之比為1：2；
由牛頓第二定律，對砝碼研究，則有m乙g-F=m乙a，
而m丙g-F=m丙2a，
因a=$\frac{1}{3}$g，解得，m乙：m丙=1：2；
即乙、丙兩人實驗用的鉤碼總質(zhì)量之比為1：2；
故答案為：（1）BC； （2）1：2，1：2．

點評 考查不同實驗中，是否平衡摩擦力，是依據(jù)實驗原理，并不是統(tǒng)統(tǒng)平衡的，并掌握牛頓第二定律的應用，注意力傳感器的作用，及理解測力計的讀數(shù)與小車的合力的關(guān)系，是解題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．某同學“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．
①在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖2所示．計時器打點的時間間隔為T=0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，該段紙帶中最先打出的是第4個計數(shù)點．量出相鄰計數(shù)點之間的距離分別為S1=3.52cm，S2=3.68cm，S3=3.83cm，則該小車的加速度大小的計算公式a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50{T}^{2}}$．（用S1和S3、T來表示）為平衡摩擦力，應增大（選填“增大”或“減小”）長木板與水平桌面的夾角．

②平衡摩擦力后，讓小車停在打點計時器附近，掛上質(zhì)量為m1的砝碼盤，往砝碼盤中加一個質(zhì)量為20g的砝碼，接通計時器電源，釋放小車，取下紙帶，測量小車的加速度．然后再往砝碼盤添加砝碼，重復上面的操作．當?shù)刂亓铀俣热=10m/s2，得到小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如表：
次數(shù)12345
砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.200.400.600.801.00
加速度a（m•s-2）0.190.310.390.520.60
該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描出5組數(shù)據(jù)對應的5個點，連線作出了a-F的關(guān)系圖象如圖3所示．
③根據(jù)該同學作出的a-F的關(guān)系圖象，請問該實驗中小車的質(zhì)量M=2.0kg；
砝碼盤的質(zhì)量m1=20g  （均保留兩位有效數(shù)字）
④已知該同學在平衡摩擦阻力時操作正確，根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的α-F圖線不通過原點，請說明主要原因：未計入砝碼盤的重力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，在水平地面上有一小車，小車內(nèi)質(zhì)量為m=10kg的物塊A拴在一水平被壓縮的彈簧的一端，彈簧的另一端固定在小車上，當它們都處于靜止狀態(tài)時，彈簧對物塊的彈力為6N，當小車以a=1m/s2的加速度向右做勻加速運動時（　　）
A．物塊A相對小車滑動B．物塊A受到的摩擦力方向不變
C．物塊A受到的摩擦力減少D．物塊A受到的彈力增大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，在傾角θ=37°足夠長的固定斜面上，有一質(zhì)量m=1kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，物體在恒力F的作用下從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動，經(jīng)2s運動了10m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求：
（1）物體沿斜面運動的加速度大��；
（2）作用在物體上的恒力F的最小值及其與斜面的夾角．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．（1）某同學在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，其中有疏漏的步驟是AC
A．在水平方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，另一端拴上兩條細繩，并用兩個彈簧秤勾住細繩，互成角度的前拉，使結(jié)點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)；
B．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；
C．只用一只彈簧秤，通過細繩拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示．
D．比較力F′和F的大小和方向，看他們是否相同，得出結(jié)論．
（2）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖（1）所示．

①在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖（2）所示．打點計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則計數(shù)點2的速度為v=0.36m/s，該小車的加速度a=0.16m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②平衡摩擦力后，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖（3）所示）．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因C
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導軌保持了水平狀態(tài)
C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，一輛汽車在從上海到南京的高速公路上行駛，汽車上的速度計指針在圖甲所示位置附近左右搖擺，請你根據(jù)生活經(jīng)驗和圖中提供信息，回答下列問題：

（1）乙圖中A、B兩處相距多遠？其值是指A、B兩處的路程還是位移大��？
（2）甲圖速度計中指針所指的速度表示汽車的平均速度還是瞬時速度？其值為多大？
（3）假設汽車在A、B間按速度計中指針所指的速度做勻速直線運動，再由乙圖中信息求出汽車從A處行駛到B處，需要多長時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流（填“直流”或“交流”）電源的計時儀器，做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶，打點計時器所用電源的頻率是50HZ，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按如圖所示，使每一段紙帶下端與X軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶貼在直角坐標系中，在第一個0.1S內(nèi)中間時刻的速度是2.25m/s，運動物體的加速度是7.50m/s2．（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，人重600N，大木塊重400N，人與木塊、木塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，現(xiàn)在人用力拉繩使人與木塊一起向右勻速運動，則：
（1）人拉繩的力是多大？
（2）人對木塊的摩擦力多大？方向如何？
（3）木塊與地面間的摩擦力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．豎直平面內(nèi)有一個四分之一圓弧AB，OA為水平半徑，現(xiàn)從圓心O處以不同的初速度水平拋出許多個相同質(zhì)量的小球，小球可以看作質(zhì)點，不計空氣阻力，當小球落到圓弧上時（　�。�
A．速度的反向延長線可能過OA的中點
B．小球在圓弧上的落點越靠近B點動能越小
C．小球落在圓弧中點處時動能最小
D．動能最小的位置在圓弧中點的上方

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