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    12．在“探究加速度与力、质量的关系”时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出．

    （1）当M与m的大小关系满足M＞＞m时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
    （2）一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法正确的是B
    A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
    C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．求小车运动的加速度时，可用天平测出盘及盘中的砝码质量m以及小车质量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
    （3）在“探究加速度与合外力关系”时，作出了如图丙所示的（a）、（b）图象，图丙中（a）中三线表示实验中小车的质量不同；图丙中（b）中图线不过原点的原因是平衡摩擦力过度．
    （4）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图中给出的数据，求出小车运动加速度的大小为4.0m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为2.6m/s（计算结果均保留2位有效数字）

    分析 （1）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．
    （2）平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出．
    （3）由b图象可以看出：图线不通过坐标原点，当加速度为某一值时，F为零，知平衡摩擦力过度．由D图象可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小；
    （4）由图可知每两计数点之间的时间间隔，由逐差法求出小车的加速度；以P为中间时刻，求出平均速度即为P点的瞬时速度．

    解答 解：（1）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．
    根据牛顿第二定律得：
    对m：mg-F拉=ma
    对M：F拉=Ma
    解得：F拉=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，当M＞＞m时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
    （2）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
    B、每次改变小车的质量时，小车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正确．
    C、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故C错误．
    故选：B
    （3）b图：当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大．
    （4）由图可知，两计数点之间的时间间隔为：T=2×0.02s=0.04s；
    由逐差法可得：
    a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}-{x}_{3}}{9{T}^{2}}$=$\frac{（9.68+10.33+10.95）-（7.74+8.41+9.05）}{0.09}$=400cm/s2=4.0m/s2；
    匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，故有：
    vP=$\frac{9.68+10.33+10.95}{3×0.04}$=258cm/s=2.6m/s
    故答案为：（1）M＞＞m；（2）B；（3）质量，平衡摩擦力过度（或  木板倾角过大）；（4）4.0，2.6

    点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
    第3题考查的是力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决．

    练习册系列答案
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    A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功
    B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功
    C．粒子从K到L的过程中，电势能增加
    D．粒子从M到N的过程中，动能增加

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    A．v1=v2B．v1＜v2C．t1＜t2D．t2＜t1

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    A．B．C．D．

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    （2）若要人眼感知黑板刷有明显移动，黑板刷（可视为质点）移动的距离必须超过4cm（相对于地面），已知书的长度L=10cm，书的厚度不计，求所需的拉力满足的条件．
    （提示：m1与m2分离后，m1将继续运动）

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    A．A点电势高，点电荷q在A点电势能大B．A点电势高，点电荷q在B点电势能小
    C．A点电势低，点电荷q在A点电势能大D．A点电势低，点电荷q在A点电势能小

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