5．物理课上老师拿出了如图1所示的一套实验装置问同学们可以用来完成高中物理中的哪些学生实验，下面是甲、乙、丙三位同学的不同构想．
（1）甲同学用此装置来完成《探究加速度与力、质量的关系》的实验．
①要完成该实验，下列做法正确的是AC．
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．实验时，应让小车尽量靠近打点计时器，且应先放开小车再接通打点计时器的电源
C．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，不应将钩码通过定滑轮拴在小车上
D．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，需要重新调节木板倾斜度
②设钩码的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中要进行m和M的选取，以下最合理的一组是C．
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（2）乙同学用该装置来完成《探究绳的拉力做功与小车动能变化的关系》的实验．平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点来计算小车的速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：在小车上加适量钩码．
（3）丙同学用该装置来完成《验证机械能守恒定律》的实验．
①实验中得到了一条纸带如图2所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、d₆，打点周期为T，则打下点2时小车的速度v₂=$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$；若测得小车的质量为M、钩码的总质量为m，打下点1和点5时小车的速度分别用v₁、v₅表示，已知重力加速度为g，若不计一切阻力，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为$\frac{1}{2}$（M+m）（v₅²-v₁²）．
②下列有关三位同学都用以上装置分别完成各自的实验中你认为正确的是：CD．
A．实验中甲必须用天平测出小车的质量，乙、丙不需要测出小车的质量
B．实验中甲、乙必须将长木板垫起一定角度以平衡摩擦力，丙不需要平衡摩擦力
C．实验中甲、乙、丙都要满足钩码的质量要远远小于小车的质量
D．实验中甲、乙、丙都要先接通电源，再放开小车，且小车要尽量靠近打点计时器．

4．如图所示，在水平向左的匀强电场中有一表面光滑、与水平成60°角的绝缘直杆AC，其下端C距离地面有一定高度．一质量为0.5kg的带电小环套在直杆上，以某一速度沿杆匀速下滑．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．则下列说法正确的是（　　）

	A．	小环带正电
	B．	小环受到的电场力大小为10N
	C．	小环离开直杆后做类平抛运动
	D．	小环在地面上的落点不可能在C点正下方

3．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t₁和t₂．
（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度（如图2）d=5.15×10^-3m（已知l＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t₁=2.50×10^-2s、t₂=1.25×10^-2s；
（2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=$\frac{（{t}_{2}^{2}-{t}_{1}^{2}）{d}^{2}}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当做小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止；
（4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当做小车的合外力F，作出a-F图线．如图3中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大；曲线上部弯曲的原因是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量．

2．如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做匀速直线运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v_A、v_B；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）表中记录了实验测得的几组数据，v_B²-v_A²是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；

次数	F（N）	vB2-vA2（m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34	2.44
4	2.00	3.48	3.63
5	2.62	4.65	4.84
6	3.00	5.49	5.72

（3）由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力．

1．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，用测力计测出弹簧的弹力F，用游标卡尺测出弹簧的总长度L，得到下表中的数据．

弹力F（N）	0	1.00	F2	3.12
弹簧总长度l（cm）	6.00	l1	10.10	12.00

（1）由图1读出F₂的值为2.10N；由图2读出l₁的值为8.05cm．
（2）由表中的数据，可写出F与l的关系式为：F=52l-3.12N．

20．某实验小组成员要做“探究加速度与合外力，质量关系”实验．
（1）实验前要平衡摩擦力，关于平衡摩擦力，下列说法中正确的是B．
A．平衡摩擦力的方法就是，通过改变悬挂钩码的质量，使小车能匀速滑动
B．平衡摩擦力的目的，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
C．平衡摩擦力时，若小车能从垫斜的木板上静止开始下滑，则表明摩擦力与重力沿斜面方向的分力平衡
D．若改变小车的质量，则需要重新平衡摩擦力
（2）实验中打点计时器使用的电源频率为50Hz，如图1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=4.20cm，x₂=5.52cm，x₃=9.42cm，x₄=10.70cm，则木块加速度的大小a=1.3m/s²（保留两位有效数字）．
（3）小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验，根据各自测得的数据在同一坐标纸上作出a-F图象如图2所示，根据图象可知，这两个同学实验操作时，都没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，若甲、乙两同学所用小车的质量分别为m_甲、m_乙，由图可知，m_甲小于m_乙，（选填“大于”“小于”或“等于”）

19．如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，不计空气阻力及一切摩擦．
（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必
须满足小车与滑轮间的细绳与长木板平行；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．
实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t．改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线．下列图4能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是C．

（2）如图2所示，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t₀，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$ 图象如图3所示．实验中测得两光电门的距离L=0.80m，砂和砂桶的总质量m₁=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s²，则图线的斜率为0.54kg•m（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将不变 （填“变大”、“变小”或“不变”）．

18．小明同学设计了如图甲所示的实验装置，测量手机电池的质量，为使滑块平稳运动，小明把两块质量相等的手机电池用轻细棉线固定在滑块的两侧．接通气源，调节导轨水平，把细线的一端连接在滑块上，另一端固定在钩码上．
（1）如图乙，小明用螺旋测微器测得遮光条的宽度L=6.000mm．
（2）将固定好手机电池的滑块从图甲所示的位置由静止释放，在钩码的牵引下先后通过两个光电门，数字计时器记录遮光条通过第一个光电门的时间为△t₁=6.00×10^-3 s，通过第二个光电门的时间为△t₂=2.00×10^-3 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=0.80 s，则手机电池的加速度a=2.5m/s²．
（3）已知钩码的质量m₁=250g，滑块与遮光条的总质量为m₂ =600g，则一块手机电池的质量为m=75g．（取重力加速度g=10m/s²）

17．将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上，（如图所示）．O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，OA＞OB，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是（　　）

	A．	A点场强等于B点场强		B．	A点场强小于B点场强
	C．	A点电势高于B点电势		D．	A点电势等于B点电势

16．如图所示，平行板M和N之间有匀强电场，N板接地，A、B、C是电场中的三点，其中A点距离N板1cm．已知电量为q=2.0×10^-9C的正电荷在B点时受到的电场力F=8.0×10^-6N，将该电荷从B点移到C点电场力做的功为W=4.0×10^-7J．求：
（1）B、C间的电势差U_BC；
（2）匀强电场的电场强度E；
（3）电荷放在A点具有的电势能E_P．