【題目】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)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：

【1】當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 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，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是（ ）

A. 平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)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(kāi)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(cè)出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式ａ＝mｇ／Ｍ求出。

【3】在保持小車及車中的砝碼質(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)系分別如下圖Ｃ、Ｄ所示（ａ是小車的加速度，Ｆ是細(xì)線作用于小車的拉力）。其原因分別是：

Ｃ圖： 　　 　　 Ｄ圖： 　　　　

【答案】

【1】 M遠(yuǎn)大于m的質(zhì)量

【2】 ACD

【3】 平衡摩擦力過(guò)大 平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)小或未平衡摩擦力

【解析】

1、通過(guò)整體法和隔離法，結(jié)合牛頓第二定律求出盤和砝碼重力與拉力的關(guān)系，從而進(jìn)行判斷．2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定錯(cuò)誤的做法．3、根據(jù)圖象中，F和a的大小關(guān)系，分析圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因．

【1】為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．根據(jù)牛頓第二定律得，對(duì)m：；對(duì)M：， 解得：，當(dāng)M＞＞m時(shí)，即當(dāng)砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

【2】A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，是小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．

B、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．

C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故C錯(cuò)誤．

D、小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量，如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式求出，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的，而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系．故D錯(cuò)誤．

本題選錯(cuò)誤的，故選ACD。

【3】C圖：當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)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(guò)大，即傾角過(guò)大．

D圖：從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，說(shuō)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)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足這個(gè)步驟．即傾角過(guò)小。

教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，兩導(dǎo)軌間距為l，電阻均可忽略不計(jì)。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體桿ab電阻為r并導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給ab桿一個(gè)瞬時(shí)沖量，使它獲得水平向右的初速度，下列圖中，關(guān)于ab桿的速度v、通過(guò)電阻R中的電流i、電阻R的電功率P、通過(guò)MPabM的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律，可能正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=25V，φB=5V，φC=﹣5V，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 把電荷量為1×10﹣3C的正點(diǎn)電荷從B點(diǎn)經(jīng)C移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為2×10﹣2J

B. A、C兩點(diǎn)的連線方向即為電場(chǎng)線方向

C. D點(diǎn)的電勢(shì)為15 V

D. 把一個(gè)電子從B點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做功可能為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)電荷量絕對(duì)值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力)，從A點(diǎn)以相同的速度先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中( )

A. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

B. 運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同

C. 重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同

D. 重新回到邊界時(shí)與A點(diǎn)的距離相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)�，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示，問(wèn)：

（1）當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？

（2）若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點(diǎn)，其中Q1帶正電荷位于原點(diǎn)O，a、b是它們的連線延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn)，其中b點(diǎn)與O點(diǎn)相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)(粒子只受電場(chǎng)力作用)，設(shè)粒子經(jīng)過(guò)a，b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是（ ）

A. Q2帶負(fù)電且電荷量小于Q1

B. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

C. a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高

D. 粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)的電勢(shì)能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一小球以一定的初速度豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí)，小球所受空氣阻力的大小與小球的速率成正比，已知t2時(shí)刻小球落回拋出點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，則在此過(guò)程中

A. t=0時(shí)，小球的加速度最大

B. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的加速度為重力加速度g

C. t2=2t1

D. 小球的速度大小先減小后增大，加速度大小先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一振動(dòng)周期為T、位于x=0處的波源從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是

A．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T，速度的最大值為v

B．若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向

C．質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始振動(dòng)的方向沿Y軸正方向

D．若某時(shí)刻波源在波峰，則質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為2L，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈，ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直，ad邊長(zhǎng)為2L，bc邊長(zhǎng)為3L，t＝0時(shí)刻，c點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界重合�，F(xiàn)使線圈以恒定的速度v→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I及ab間電勢(shì)差U隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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