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    17．某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

    （1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.30mm．
    （2）下列实验要求中不必要的一项是A（请填写选项前对应的字母）．
    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调至水平
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是C（请填写选项前对应的字母）．
    A．作出“t-F图象”B．作出“t2-F图象”
    C．作出“t2-$\frac{1}{F}$图象”D．作出“$\frac{1}{t}-{F^2}$图象”

    分析 （1）游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数，不需要估读；
    （2）从实验原理和实验误差角度分析操作的步骤；
    （3）根据运动学公式计算加速度，根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式，从而确定处理数据时应作什么图象．

    解答 解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；
    （2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；
    B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
    C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；
    本题选不必要的，故选：A．
    （3）根据牛顿第二定律得a=$\frac{F}{M}$，
    那么$（\frac{d}{t}）^{2}=2\frac{F}{M}L$
    解得：t2=$\frac{M{d}^{2}}{2LF}$
    所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$图象或作出t2-$\frac{1}{F}$图象，故C正确．
    故选：C
    故答案为：（1）2.30；（2）A；（3）C

    点评 本题要知道滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．要求能够根据实验原理分析操作的合理性．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图1所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验．当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，该橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…相同橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…
    ①图中小车上有一固定小立柱，图3给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是A

    ②在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图2所示，图上为相邻两点间盼距离，且AB=1.10cm：BC=1.37cm；CD=1.59cm；DE=1.76cm；EF=1.90cm；FG=1.98cm；GH=2.00cm，HI=2.00cm；IJ=2.00cm．已知实验所用电源频率为50Hz，则小车获得的速度大小是1.00m/s（计算结果保留三位有效数字），由纸带可知，小车在AE段运动时的加速度逐渐变小（填“大”或“小”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳套，如图甲所示，实验中先用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互为角度地拉橡皮条，把橡皮条的一端拉倒O点，用铅笔描下O点位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，然后只用一个弹簧测力计，通过细绳套再次把橡皮条的一端拉倒O点，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，作出三个力的图示，如图乙所示．

    （1）下列说法正确的是A．
    A．实验中两细绳套应当适当长一些，可以减小实验误差；
    B．在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向；
    C．在作力F1，F2的图示时，必须选取同样的标度，而作F′的图示时，可以选取不同的标度；
    D．最后，连接F1，F2和F′三个力的末端，验证所得图形是不是平行四边形．
    （2）甲同学在做这个实验的时候，另个弹簧测力计的量程都是10N，他把弹簧测力计校准零点之后，先测量了一个质量为1kg物体的重力，发现示数还是8.2N，换用另外一个弹簧测力计测量这个物体的重力，发现示数还是8.2，测量重力的操作都是正确的，如果用这两个弹簧测力计进行实验，对实验结果有影响吗？没有（“有”或“没有”）
    乙同学试验后才发现忘记对两个弹簧测力计校准零点，他把两个弹簧测力计平放在实验台上，发现两个弹簧测力计的示数都是0.3N，乙同学的弹簧测力计对实验结果有影响吗？有（“有”或“没有”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．关于热学知识的下列叙述中正确的是（　　）
    A．扩散现象可以在液体和气体中进行，不能在固体中进行
    B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
    C．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化
    D．外界对气体做功，气体的内能一定增加
    E．自然发生的热传递过程是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d=1m，如图所示，现将一质量为m=1kg的小球以速度v0=20m/s射入电场，v0方向与水平方向成45°向上，要使小球做直线运动，则：
    （1）小球带何种电荷？电荷量是多少？
    （2）在入射方向的最大位移是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平．不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦．若将细绳的端点A稍向下移至A′点，使之重新平衡，则此时滑轮C的位置（　　）
    A．在AA′之间B．与A′点等高C．在A′点之下D．在A点之上

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图甲所示，在粗糙的水平面上，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并被锁定，滑块与弹簧不相连，解除锁定前滑块处于P处，t=0时解除锁定计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=1s时滑块已经在水平面上滑行x=4m的距离．在滑块运动方向上与P相距7m的Q处有一竖直挡板，若滑块与挡板碰撞被弹回时无能量损失，g取10m/s2，弹簧的劲度系数为0.8N/m，则下列正确的是（　　）
    A．滑块与水平面间动摩擦因数为0.2
    B．弹簧锁定时具有的弹性势能为16J
    C．若水平光滑，则在滑块向右运动的过程中，滑块的机械能守恒
    D．当滑块从P点向右运动2.5m时，滑块具有最大的动能

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，长R=0.5m的不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系着质量m2=1kg的小球B，小球B刚好与水平面相接触．开始B静止不动，现使质量m1=3kg的物块A以v0=4m/s的速度向B运动，A与水平面间的接触面光滑．AB发生弹性碰撞后，小球B能在竖直平面内做圆周运动．已知重力加速度g=l0m/s2，A、B均可视为质点．求：
    （i）在A与B碰撞后瞬间，小球A和B的速度大小各是多少？
    （ii）小球B运动到圆周最高点时受到细绳的拉力大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图甲所示，倾角为α、相距为L的光滑导轨与一稳恒电源连接，导轨处于垂直于导轨形成的斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m的金属棒与导轨良好接触后恰好处于静止状态，图乙为金属棒与斜面的切面图，重力加速度取g．
    （1）试在图乙中作出金属棒受力示意图．
    （2）计算流过金属棒的电流．

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