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某同學(xué)在“研究小車的加速度與外力關(guān)系”的探究實驗中，使用了光電門。他將光電門固定在軌道上的某點B，用不同重力的物體拉小車，但每次小車從同一位置A由靜止釋放，測出對應(yīng)不同外力時小車上遮光板通過光電門的時間△t，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，得出F反比于△t²。則他就得出物體的加速度正比于外力的結(jié)論。請簡要說明該同學(xué)這樣做的理由。

 

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某同學(xué)在“研究小車的加速度與質(zhì)量關(guān)系“的探究實驗中，使用的裝置如圖所示．他將光電門固定在光滑水平軌道上的某點B，用同一重物拉不同質(zhì)量的小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．
（1）若遮光板的寬度d=1.2cm．實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=4.0×10^-2s，則小車經(jīng)過光電門時的瞬時速度為

0.30

0.30

m/s；
（2）若再用米尺測量出光電門到小車出發(fā)點之間的距離為s，則計算小車加速度大小的表達式為a=

d2

2s(△t)2

d2

2s(△t)2

（各量均用字母表示）；
（3）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

M＞＞m

M＞＞m

；
（4）測出對應(yīng)不同質(zhì)量的小車上遮光板通過光電門的時間△t，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得出（△t）²與小車的質(zhì)量M成正比．則能得出的結(jié)論是

外力一定時，加速度與質(zhì)量成正比

外力一定時，加速度與質(zhì)量成正比

．

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一同學(xué)在“研究小車的加速度與外力關(guān)系”的探究實驗中，使用了光電門．他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B，用不同的力拉小車，但每次小車從同一位置A由靜止釋放，測出對應(yīng)不同外力時小車上遮光板（寬度L很�。┩ㄟ^光電門的時間△t．然后經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)小車所受拉力F反比于△t²，于是他就得出物體的加速度正比于外力的結(jié)論．試簡要說明該同學(xué)的推理過程．

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在①研究加速度與外力（質(zhì)量一定）的關(guān)系；②驗證機械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個實驗中；某同學(xué)正確地作出了三個實驗的圖線，分別對應(yīng)于下圖中A、B、C所示．根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷；A實驗的圖線斜率表示

物體（或小車）質(zhì)量的倒數(shù)

1

m

物體（或小車）質(zhì)量的倒數(shù)

1

m

；B實驗圖線的斜率表示

當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g

當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g

，C實驗圖線的斜率表示

彈簧的勁度系數(shù)k

彈簧的勁度系數(shù)k

．（不能只填字母，需配以文字說明）

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某同學(xué)利用如圖（a）裝置研究外力與加速度的關(guān)系．將力傳感器和位移傳感器的發(fā)射端安裝在置于水平軌道的小車上，將細繩的一端系在力傳感器測量掛鉤上，另一端繞過光滑定滑輪懸掛鉤碼．開始實驗后，依次按照如下步驟操作：
①同時打開力傳感器和位移傳感器；
②釋放小車；
③關(guān)閉傳感器，根據(jù)計算機顯示的F-t和v-t圖象記錄下小車在此次加速運動過程中繩子的拉力F和小車加速度a．
④改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟．
（1）某次釋放小車后計算機顯示的F-t和v-t圖象如圖（b）．根據(jù)圖象，此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為

 

N，加速度a為

 

m/s²．
（2）根據(jù)上述實驗器材和過程畫出a-F圖象的示意圖如圖（c），那么理論上圖線斜率應(yīng)等于

 

，圖線不過原點的原因可能是

 

．

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1．(3-4模塊) (1)CD  (2)y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)

(3)解：a.由折射定律：  

在BC界面：sin60°=sinγ  ①（1分）          γ=30⁰°                          

∵sinC=     ②（1分）

∴光線在AC界面發(fā)生反射再經(jīng)AB界面折射 （1分）

sin30°=sinγ^/             ③（1分）

γ^/=60°  則射出光線與AB面的夾角　　β=90°-γ^/=30°  ④（1分）            

2．（1）v₂=0.390m/s(2分) ，a=0.600 m/s²(2分)(說明：取兩位有效數(shù)字共扣1分)

（2），----1分   ------1分--------1分

若F反比于△t^-2，則加速度正比于外力。

15．（1）30.5-30.9 mＡ；1.5×10³ Ω�！�10 ，歐姆調(diào)零。

（2）①如圖；         (2分)

     ②(A^-1)                (2分)

     ③ 0.10-0.14Ω (2分)、9.00-9.60Ω/m(2分)

3、（16分）（1）（5分）設(shè)物塊塊由D點以初速做平拋，落到P點時其豎直速度為

                 得

       平拋用時為t，水平位移為s，

       在桌面上過B點后初速

       BD間位移為     則BP水平間距為

   （2）（5分）若物塊能沿軌道到達M點，其速度為

       軌道對物塊的壓力為F_N，則

解得   即物塊不能到達M點

   （3）（6分）設(shè)彈簧長為AC時的彈性勢能為E_P，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，

       釋放      釋放

       且

       在桌面上運動過程中克服摩擦力做功為W_f，

       則   可得

4．17. （共14分）解：（1）微粒在盒子內(nèi)、外運動時，盒子的加速度a^’=μMg/M＝μg＝0.2×10 m/s²=2 m/s²

盒子全過程做勻減速直線運動，所以通過的總路程是：（4分）

（2）A在盒子內(nèi)運動時，   方向以向上為正方向

由以上得　　a＝qE/m=1×10^-6×1×10³/1×10^-5 m/s²=1×10² m/s² （2分）

A在盒子外運動時，   則a＝qE/m=1×10² m/s²  方向向下

A在盒子內(nèi)運動的時間t₁＝2v/ a＝2×1/1×10²s＝2×10^-2s

同理A在盒子外運動的時間t₂＝2×10^-2s

A從第一次進入盒子到第二次進入盒子的時間t= t₁＋t₂＝4×10^-2s    （4分）

（3）微粒運動一個周期盒子減少的速度為△v= a^’ （t₁＋ t₂）=2×（0.02＋0.02）=0.08m/s

從小球第一次進入盒子到盒子停下，微粒球運動的周期數(shù)為n=v₁/△v=0.4/0.08=5

故要保證小球始終不與盒子相碰，盒子上的小孔數(shù)至少為2n+1個，即11個． （4分）

5. ⑴1N，向右（提示：注意相當(dāng)于左右兩個邊都以v₀=10m/s向左切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相加，左右兩邊都受到安培力作用，且方向都向右。）⑵8m/s（提示：車運動起來后，當(dāng)車對地的速度為v時，線框切割磁感線的相對速度變?yōu)?v₀- v)，當(dāng)安培力與阻力平衡時達到最大速度。）；⑶100m（提示：先求出最大共同速度為5m/s，撤去磁場后對A和P整體用動能定理。）

6.解：（1）子彈打擊滑塊，滿足動量守恒定律，設(shè)子彈射入滑塊后滑塊的速度為v₁，則

          ①     （4分）

（2）從O到A滑塊做加速度增大的減速運動，從A到O滑塊可能做加速度增大的減速運動，或先做加速度減小的加速運動再做加速度增大的減速運動。

滑塊向右到達最右端時，彈簧的彈性勢能最大。設(shè)在OA段克服摩擦力做的功為W_f，與滑塊的動摩擦因數(shù)為μ，彈性勢能最大值為E_p，根據(jù)能量守恒定律：

    ②                       （2分）

由于滑塊恰能返回到O點，返回過程中，根據(jù)能量守恒定律：

（3）設(shè)第二顆子彈射入滑塊后滑塊的速度為v₂，由動量守恒定律得：

     （2分）

如果滑塊第一次返回O點時停下，則滑塊的運動情況同前，對該過程應(yīng)用能量守恒定律：

        ⑥

①②③④⑤⑥聯(lián)立解得

如果滑塊第三次返回O點時停下，對該過程由能量守恒：

①②③④⑥⑦聯(lián)立解得

所以，滑塊僅兩次經(jīng)過O點，第二顆子彈入射速度的大小范圍在