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    5．利用如图1所示的装置可以测定做竖直下落运动的物体的加速度．立柱上端有一个电磁铁，通电时，具有磁性的小球被吸在电磁铁上，断电时，小球由初速度为零开始竖直下落，计时装置开始计时．立柱上还有5个光电门．当小球经过某一个光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用的时间△t，用游标卡尺测出小球的直径d，就可以求出小球经过光电门时的速度v．用刻度尺再测出电磁铁到5个光电门的距离x，就可以求出物体竖直下落运动的加速度．所得数据如表：
    各光电门到电磁铁距离x/m0.2000.3000.5000.7000.900
    小球经过光电门速度（$\frac{d}{△t}$）v/（m•s-1）1.9702.4103.1153.6904.180
    v2/（m2•s-2）3.8815.8089.70313.61617.472

    完成下列填空和作图：
    （1）若小球所受空气阻力为一常量，小球加速度的大小a、小球经过某一光电门时的瞬时速度v、测量值x三个物理量之间所满足的关系式是v2=2ax；
    （2）根据表中给出的数据，在给出的图2坐标纸上画出v2-x图线；
    （3）由所画出的v2-x图线，得出小球加速度的大小为a=9.74m/s2．

    分析 根据表格数据，可写出a、v和x三个物理量之间所满足的关系式；
    通过描点作图，然后平滑连接即可．
    由位移与速度关系式整理得到v2-x图线的表达式，并找出图线的斜率与加速度关系，从而求解．

    解答 解：（1）根据表格中数据，可知，所以满足的关系式是：v2=kx，则关系式为v2=2ax；
    （2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出v2-x图线；

    （3）由v2-v${\;}_{0}^{2}$=2ax，结合图象可知，图象的斜率k=2a，
    那么由表达式可知，加速度等于斜率大小的两倍．
    所以由图象得出滑块加速度的大小为a=$\frac{k}{2}$=$\frac{18-3}{0.92-0.15}$×$\frac{1}{2}$=9.74m/s2
    故答案为：（1）v2=2ax；
    （2）如图所示：
      
    （3）9.74（9.70-9.77之间都给分）．

    点评 考查描点作图法的要点，理解图象的斜率的含义，结合运动学公式，去寻找物理量的关系，是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图1所示，在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸，该同学在完成装置安装后进行了如下的实验步骤：

    A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标了a、b、c三点，且ab=bc，如图2所示．量出ab的长度L=40.00cm．
    B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1=h
    C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00 （cm）
    D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00 （cm）
    则由上述测量结果可得出钢球做平抛运动的初速度的大小v0=4.0m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=1.5m/s（重力加速度取g=10m/s2，空气阻力不计．所有答案保留两位有效数字．）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．下列说法中正确的是（　　）
    A．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动
    B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大
    C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
    D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
    E．分子间距离的变化对分子斥力的影响比对分子引力的影响大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某实验小组利用如图所示的装置来探究“质量一定时物体的加速度与力之间的关系”．实验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重量，已知小车质量约300g，交流电频率50Hz．
    （1）小组同学按图甲所示安装好装置后，将轨道右端适当垫起，来平衡阻力．请指出不合理之处平衡摩擦力时不能挂着小桶、砝码．正确操作后，小组同学在小桶里加适当的物体，拉动小车加速运动．在小桶里逐渐增加物体改变拉力大小，所加物体应选用如图乙中的砝码（填实物名称）．
    （3）某次实验打出了一条纸带如图丙所示．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm）．该次实验小车的加速度a=0.16m/s2．（结果保留两位有效数字）
    （4）以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，根据测得数据画出a-F图线，发现图象是一条过原点的直线，由此得到的实验结论是在实验误差范围内，质量一定时，加速度与力成正比．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某组同学进行了如下测量：
    （1）用毫米刻度尺测量接人电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图1所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为24.10cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d；
    （2）采用图2所示的电路测量金属丝的电阻，图中A、B之间为待测金属丝．电压表的读数用U表示，电流表的读数用I表示．电阻的测量值比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”）；
    （3）由公式ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．钍232（${\;}_{90}^{232}$Th）经过6次α衰变和4β衰变，最后成为铅208（${\;}_{82}^{208}$Pb）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线从左向右通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　）
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    B．电势能逐渐增加
    C．动能逐渐增加
    D．若带电粒子带正电荷则粒子从高电势向底电势运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    求：（1）A点与O点的距离L；
    （2）运动员离开O点时的速度大小；
    （3）运动员落到A点时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为θ，当火车以某一速度v通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用，则下面说法正确的是（　　）
    A．转弯半径R=$\frac{{v}^{2}}{gsinθ}$
    B．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
    C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
    D．当火车质量改变时，安全速率也将改变

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