图3－2－14

?    A.　m₁g/k₁??                 B.　m₂g/k₁??

?    C.　m₁g/k₂??                 D.　m₂g/k₂??

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图4－2－13甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)．

图4－2－13

(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s²(保留两位有效数字)．

(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：

请在如图4－2－14所示的方格坐标纸中画出a－图线，并依据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________．

图4－2－14

图4－2－15

(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图4－2－15所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

图3－4－13为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

(1)(单选)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　 (　　)

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时

器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，

撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观

察判断小车是否做匀速运动

(2)(单选)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是 　 (　　)．

A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(3)图3－4－14是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：s_AB＝4.22 cm、s_BC＝4.65 cm、s_CD＝5.08 cm、s_DE＝5.49 cm，s_EF＝5.91 cm，s_FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度大小a＝________m/s².(结果保留两位有效数字)．

图3－4－13

图3－4－14

．一同学想研究电梯上升过程的运动规律．某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg的砝码和一套便携式DIS实验系统，砝码悬挂在力传感器上．电梯从第一层开始启动，中间不间断，一直到最高层停止．在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示．取重力加速度g＝10 m/s²，根据图中的数据，求：

图3－6－14

(1)电梯在最初加速阶段的加速度a₁与最后减速阶段的加速度a₂的大小；

(2)电梯在3.0～13.0 s时间段内的速度v的大小；[来源:Zxxk.Com]

(3)电梯在19.0 s内上升的高度H.

【解析】：根据牛顿第二定律得

(1)a₁＝＝ m/s²＝1.6 m/s²，

a₂＝＝ m/s²＝0.8 m/s².

(2)v₁＝a₁t₁＝1.6×3 m/s＝4.8 m/s.

(3)H＝a₁t＋v₁t₂＋a₂t＝×1.6×3² m＋4.8×10 m＋×0.8×6² m＝7.2 m＋48 m＋14.4 m

＝69.6 m.

如图5－2－14所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直xOy平面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B 和E；第四象限有垂直xOy平面向里的水平匀强电场，大小也为E；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最高点与x轴相切于坐标原点O，最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y＞0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并恰好沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动(已         知重力加速度为g)．

（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量．
（2）P点距坐标原点O至少多高？
（3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间t=2 ，小球距N点的距离s为多远？