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    某同学在实验室用如图1所示的装置来研究牛顿第二定律的问题．
    （1）为了尽可能减少摩擦力的影响，最好选用（填“电磁”或“电火花”）
    电火花
    电火花
    式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能
    做匀速直线运动．
    做匀速直线运动．

    （2）在
    m（桶和沙的总质量）＜＜M（小车的质量）
    m（桶和沙的总质量）＜＜M（小车的质量）
    条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制
    M（小车的质量）
    M（小车的质量）
    不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
    （3）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图2是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中hA=42.05cm，hB=51.55cm，hC=62.00cm则小车的加速度为a=
    0.95
    0.95
    m/s2，打B点时小车的速度为VB=
    1.0
    1.0
     m/s．（保留2位有效数字）由以上结果分析在长木板的右端垫高时垫得
    一定过高
    一定过高
    （一定过低、刚好、一定过高）．
    分析：（1）电磁打点计时器的摩擦阻力大于电火花打点计时器．在没有沙桶拖动下，小车和纸带能做匀速直线运动时，摩擦力得到平衡．
    （2）实验时我们认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，但实际不是，实际的拉力为F=
    Mmg
    M+m
    ，只有在M＞＞m的情况下近似认为拉力等于mg；实验的方法是控制变量法，要探究加速度与合外力的关系就必须控制M不变．
    （3）根据△x=aT2计算加速度a=
    △x
    T2
    ；根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度来计算vB；用纸带上的数据计算出的测量值与用a=
    mg
    M+m
    计算出的理论值进行比较，若测量加速度大于理论加速度则平衡摩擦力过度；反之则平衡摩擦力不足；若二者相等则刚好平衡摩擦力．
    解答：解：（1）电火花计时器摩擦小，误差小；平衡摩擦力后，小车不受拉力时匀速运动；
        （2）平衡摩擦力后，对小车，由牛顿第二定律得：F=Ma；对桶和沙组成的系统，由牛顿第二定律得：mg-F=ma，联立这两个公式整理得：a=
    mg
    M+m
    ．由此可以看出只有当沙和桶质量远小于小车质量的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；探究加速度与合力的关系时，应控制小车质量不变，改变拉力大小，看加速度与力之间有什么关系；
    （3）由△x=aT2得：a=
    △x
    T2
    =
    (62.00-51.55)×10-2-(51.55-42.05)×10-2
    0．12
    =0.95m/s2
    根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知：
    vB=
    (62.00-42.05)×10-2
    2×0.1
    m/s=1.0m/s
    由（2）可知小车的加速度的理论值为：a=
    mg
    M+m
    =
    0.1×10
    0.1+10
    m/s2=0.91m/s2    ；由此可以看出小车的测量加速度0.95m/s2＞小车的理论加速度0.91m/s2，故小车平衡摩擦力过度，即右端垫得一定过高．
      答案：（每空（2分），共14分）
     （1）电火花，匀速直线运动；
     （2）m＜＜M （沙和沙桶的总质量远小于小车的质量），M（小车的质量）；
     （3）0.95，1.0，一定过高．
    点评：只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题．

    （1）在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间还有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为
    0.95
    0.95
    m/s2，打B点时小车的动能为EK=
    0.50
    0.50
    J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W=
    0.52
    0.52
    J．（答案均保留2位有效数字）（g=10m/s2）
    （2）在第（1）中绳的拉力对小车做功W和小车获得的动能EK不相等，请你举出一个导致不相等的原因
    摩擦力未平衡，或沙和沙桶的重力大于绳子的拉力
    摩擦力未平衡，或沙和沙桶的重力大于绳子的拉力
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?湖南二模）某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题．
    （1）如图甲，在保持M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下进行实验． 在实验中该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能为Ek=
    0.50
    0.50
    J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W=
    0.51
    0.51
    J．（保留2位有效数字）（g=9.8m/s2）

    （2）在第（1）中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK，请你举出导致这一结果的主要原因
    摩擦没有能完全抵消（或沙与沙桶的重力大于绳的拉力）
    摩擦没有能完全抵消（或沙与沙桶的重力大于绳的拉力）
    ．（写出一种即可）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题．
    （1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用
    电火花式计时器
    电火花式计时器
    （填“电磁式打点计时器”或“电火花式计时器”），同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能
    匀速运动
    匀速运动
    ．
    （2）在
    M＞＞m
    M＞＞m
    条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制
    小车的质量
    小车的质量
    不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
    （3）在此试验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图7是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则小车的加速度为
    0.95
    0.95
    m/s2，打B点时小车的动能为EK=
    0.50
    0.50
    J，从开始运动到打击B点时，绳的拉力对小车做功W=
    0.51
    0.51
    J．（保留2位有效数字）（g=9.8m/s2）
    （4）在第（3）中绳的拉力对小车做功W和小车获得的动能EK不相等，请你举出导致不等的可能原因
    摩擦没有能完全抵消 或 沙与沙桶的重力大于绳的拉力
    摩擦没有能完全抵消 或 沙与沙桶的重力大于绳的拉力
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （I）某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律．

    （1）如图甲，①调整长木板倾斜时时沙桶是否要悬挂？答
    否
    否
    ．正确的调整应是小车
    拉着纸带作匀速直线运动
    拉着纸带作匀速直线运动

    ②小车质量M、沙和沙桶的总质量m的关系是
    M＞＞m
    M＞＞m
    ，在此条件下可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
    （2）在此实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则小车的加速度为
    0.95
    0.95
    m/s2．
    （3）不断改变沙和沙桶的总质量m，测出对应的加速度a，则下列图象中能正确反映小车加速度a与质量m的关系的是
    C
    C

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