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    7．在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用如图甲所示的装置．

    （1）实验过程中，电火花计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上．
    （2）某小组在探究“质量一定时，加速度与合力成正比”的实验中，测出多组数据，作出了如图乙所示的图象，已知实验过程中细线与木板始终保持平行，则图线没有过坐标原点的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，图线上部弯曲的原因可能是未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量．
    （3）如图为实验中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度的大小a=1.3m/s2（保留两位有效数字）．

    分析 （1）电火花计时器在交流电的每个周期放电一次．
    （2）图线与横轴的交点不为零，意味着当绳子的拉力不为0时，合外力仍然为0．
    在实验的过程中，我们认为绳子的拉力F等于砝码盘和砝码的重力mg，而实际上绳子的拉力F=Ma=$\frac{M}{m+M}$mg，故应该是m＜＜M，而当m不再远远小于M时a=$\frac{mg}{m+M}$=$\frac{g}{1+\frac{M}{m}}$随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g．
    （3）利用逐差法（x5+x6）-（x1+x2）=8aT2求物体的加速度．

    解答 解：（1）电火花计时器是利用接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上打出一系列的点，而且在交流电的每个周期放电一次，因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期．
    （2）图线与横轴的交点不为零，意味着当绳子的拉力不为0时，物体的加速度仍然为零，合外力仍然为0，即物体仍然受到木板的摩擦力，所以实验者可能是忘记平衡摩擦力，也可能是已平衡了摩擦力，但平衡摩擦力不足．
    以整体为研究对象有mg=（m+M）a，则有：a=$\frac{mg}{m+M}$=$\frac{g}{1+\frac{M}{m}}$，
    而在实验的过程中，我们认为绳子的拉力F等于砝码盘和砝码的重力mg，而实际上绳子的拉力F=Ma=$\frac{M}{m+M}$mg，故要让绳子的拉力F约等于砝码盘和砝码的重力mg，那么M≈M+m，故应该是m＜＜M．
    而当m不再远远小于M时a=$\frac{mg}{m+M}$=$\frac{g}{1+\frac{M}{m}}$随m的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g，故图线上部弯曲的原因可能是未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量．
    （3）由于相邻两计数点间还有4个打点未画出，故相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s．．
    应该利用逐差法求物体的加速度为：（x5+x6）-（x1+x2）=8aT2
    解得物体的加速度为：a=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}}{8{T}^{2}}$=$\frac{0.0842+0.0970-0.0320-0.0452}{8×0．{1}^{2}}$=1.3m/s2
    故答案为：（1）交流．
    （2）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量．
    （3）1.3．

    点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带，运用匀变速直线运动的运动学公式，结合逐差法求解加速度，注意有效数字的保留．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示为甲乙两个物体做同向直线运动的v-t图象，则关于两物体在0～t1时间内的运动，下列说法正确的是（　　）
    A．两物体间的距离一定在不断减小B．两物体的位移差一定是不断增大
    C．两物体的速度差一直在增大D．两物体的加速度都是先增大后减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．质量为5kg的木块放在倾角为30°长为20m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面加速上升4m所用的时间为2s（g取10m/s2）求：
    （1）恒力F的大小；
    （2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．天体A和B组成双星系统，围绕两球心连线上的某点做匀速圆周运动的周期均为T．天体A、B的半径之比为2：1，两天体球心之间的距离为R，且R远大于两天体的半径．忽略天体的自转，天体A、B表面重力加速度之比为4：1，引力常量为G．求A天体的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    2．某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．

    （1）物块下滑是的加速度a=3.25m/s2打点C点时物块的速度v=1.79m/s；
    （2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还需测量的物理量是C（填正确答案标号）
    A．物块的质量   B．斜面的高度    C．斜面的倾角．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．根据公式F向=m$\frac{v^2}{r}$和F向=mrω2，某同学设计了一个实验来感受向心力．如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体40cm处标为点A，80cm处标为点B．将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时．
    操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F1．
    操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小F2．
    操作三：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动两周，体会此时绳子拉力的大小F3．
    （1）小物体做匀速圆周运动的向心力由绳子拉力提供；
    （2）操作二与操作一相比，是为了控制小物体运动的周期（或角速度、转速）相同；
    （3）如果在上述操作中突然松手，小物体将做匀速直线运动．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．如图1是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）．在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：
    （Ⅰ）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
    （Ⅱ）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2．
    （Ⅲ）重复步骤（Ⅱ），再测量6组R1和I2；
    （Ⅳ）将实验获得的7组数据在坐标纸上描点．

    根据实验回答以下问题：
    ①现有四只供选用的电流表：
    A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）    B．电流表（0～3mA，内阻未知）
    C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）   D．电流表（0～0.3A，内阻未知）
    A1应选用D，A2应选用C．
    ②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1=0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值变大（选填“不变”、“变大”或“变小”）．
    ③在坐标纸上（图2）画出R1与I2的关系图
    ④根据以上实验得出Rx=31.3Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    16．一个圆盘绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动时，如果转动不是匀速的，圆盘上任意一个支点的加速度可分解为沿半径方向的向心加速度a向和沿圆周的切线方向的切向加速度a切，切向加速度反映该质点线速度大小变化的快慢．
    用下面方法可以测量圆盘刚开始转动时其边缘上一质点的向心加速度和切向加速度．
    实验器材：电磁打点计时器（或电火花计时器），米尺，复写纸片，导线，电源
    实验步骤：
    （a）将电磁打点计时器固定在水平桌面上，将纸带的一端穿过限位孔后固定在圆盘的侧面P点上，使圆盘绕固定轴转动时纸带可以卷在圆盘侧面上．
    （b）接通电源，打点计时器开始打点，同时启动控制装置使圆盘开始转动，保证角速度大小均匀增加．
    （c）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
    （d）对纸带打点较好的一部分进行测量，如图所示，测得AB、BC、CD之间的距离分别为s1、s2、s3，它们之间的时间间隔均为T，则当打点计时器打C点时，圆盘上P点的切向加速度的表达式是
    a切=$\frac{{s}_{3}^{\;}-{s}_{2}^{\;}}{{T}_{\;}^{2}}$
    P点的向心加速度的表达式是
    a向=$\frac{（{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}）_{\;}^{2}}{4R{T}_{\;}^{2}}$，其中需要补充圆盘半径R（用上述测量的已知量表达，若上述测量的已知量还不能表达，请说明表达式中需要补充测量什么物理量，在表达式中的符号和其含义是什么）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．已知$\frac{h}{4π}$=5.3×10-35J•s，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论它们的运动是否遵从经典物理学理论．
    （1）一个球的质量m=1.0kg，测定其位置的不确定量为10-6m；
    （2）电子的质量me=9.1×10-31kg，测定其位置的不确定量为10-10 m．

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