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    13．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．

    （1）图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为1.6m/s，小车的加速度大小为3.2m/s2．（结果均保留两位有效数字）
    （2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如图丙所示）．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．

    （3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

    分析 （1）根据$△x=a{T}_{\;}^{2}$求出纸带的加速度；
    （2）为研究a与m的关系，作a$-\frac{1}{m}$的关系图线，注意选取好标度；
    （3）图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足；

    解答 解：（1）${v}_{B}^{\;}=\frac{{x}_{AC}^{\;}}{0.02×4}=\frac{6.19+6.70}{0.08}×1{0}_{\;}^{-2}=1.6m/s$；
    从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，△x=0.51cm，根据$△x=a{T}_{\;}^{2}$得，
    $a=\frac{△x}{{T}_{\;}^{2}}=\frac{0.51×1{0}_{\;}^{-2}}{0.0{4}_{\;}^{2}}=3.2m/{s}_{\;}^{2}$
    （2）如图

    （3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
    故答案为：（1）1.6，3.2 （2）如图；（3）实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

    点评 解决本题的关键会从纸带上求瞬时速度和加速度，以及在作图时注意，偏离比较远的点可以舍去．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，A、B、C是某匀强电场中的三个点，它们的连线组成等腰直角三角形，AB=BC=lm．电场线与三角形所在的平面平行．若将一电子从A点移到B点，克服电场力做功为1eV，从B点移到C点，电场力做功为1eV．现有一电子（不计重力）从C点沿着CA方向飞出．则下列说法正确的是（　　）
    A．电场强度大小为1 V/m
    B．A、C两点在同一等势面上
    C．沿着CA方向飞出的电子可能会经过B点
    D．沿着CA方向飞出的电子，电势能一定减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    4．实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率ρ．

    （1）用图（a）所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件C（填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时，停止转动，从图（a）中读出铜导线的直径d=1.130mm．
    （2）在测量铜导线的电阻R0时，该同学用9根导线将器材连接如图（b）所示．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R0=3.00Ω
    ①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至左端（填“左”“右”或“中间位置”）；
    ②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零．若只有一根导线断路，则这根导线是6（填数字代号）；
    ③排出故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.500A时，电压表（量程范围0-3V）的示数如图（c）所示，其读数为2.40V．由以上数据可求得ρ=1.8×10-8Ω•m（保留2位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．用如图1所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平．

    （1）实验时，一定要进行的操作是AB．（填步骤序号）
    A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数F0；
    B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
    C．用天平测出砂和砂桶的质量
    D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
    （2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2F0）为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图象如图2所示，则可能正确的是C．

    （3）在实验中，得到一条如图3所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10（cm），通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz．则：小车的加速度大小为1.5m/s2，（结果保留一位小数）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某同学利用如图所示的装置探究加速度与合外力的关系，图中A为装有窄遮光片的滑块，B处可悬挂钩码，遮光片的宽度为d，1、2处有两个光电门．
    （1）实验中为了使绳的拉力等于滑块A受到的合外力，需要平衡摩擦力，将长木板左端适当垫高，在不悬挂（填“悬挂”或“不悬挂”）钩码的情况下，给滑块A一个初速度，如果观察到滑块做匀速直线运动，则表明已平衡摩擦力．
    （2）为了使滑块A受到外力的合力近似等于B的重力，实验必须满足的条件还有滑块A的质量远大于钩码B的质量；如果实验过程中遮光片通过两个光电门1、2的时间分别为△t1、△t2，及滑块从光电门1运动到光电门2所用的时间为t，则滑块运动的加速度为$\frac{d（△{t}_{1}-△{t}_{2}）}{t△{t}_{1}△{t}_{2}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．如图为一束电场线和等势线，回答下列问题．
    （1）电场线和等势线相互垂直；
    （2）电势φC＞φD；
    （3）场强EA＞EC；
    （4）负电荷在B点受力方向和该点场强方向受力方向沿电场线切线方向向右；场强方向沿电场线切线方向向左．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．

    （1）下列说法正确的是D．
    A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
    B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
    C．本实验m2应远小于m1
    D．在用图象法探究加速度与质量关系时，应作a-$\frac{1}{m_2}$图象
    （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a-F图象，他可能作出图2中丙 （选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C．
    A．小车与轨道之间存在摩擦          B．导轨保持了水平状态
    C．钩码的总质量太大                     D．所用小车的质量太大
    （3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的a-$\frac{1}{m_2}$图象，如图3．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{b}{gk}$，钩码的质量m1=$\frac{1}{gk}$．
    （4）实验中打出的纸带如图4所示．相邻计数点间的时间是0.1s，由此可以算出小车运动的加速度是0.46m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面2的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为20eV和2eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-5eV，它的动能应为19eV．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，则（　　）
    A．正电荷由P静止释放能运动到Q
    B．正电荷在P的加速度小于在Q的加速度
    C．负电荷从P移动到Q，其间必有一点电势能为零
    D．负电荷的电量大于正电荷的电量

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