在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出：
（1）當(dāng)m與M的大小關(guān)系滿足

m＜＜M

m＜＜M

時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)校車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量一定，探究做加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法正確的是

BC

BC

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差
D．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（3）乙圖為本實(shí)驗(yàn)中接在50Hz的低壓交流電上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，由圖數(shù)據(jù)可求得：該物體的加速度為

0.74

0.74

m/s²；（所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足

M＞＞m

M＞＞m

時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力．

（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤(pán)及盤(pán)中砝 碼的質(zhì)量一定，改變小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地確定出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與

1

M

1

M

的圖象．
（3）如圖2（a）為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題主要是

沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

．
（4）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了各自得到的a-F圖線如圖2（b）所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？

小車(chē)及車(chē)上的砝碼的總質(zhì)量不同

小車(chē)及車(chē)上的砝碼的總質(zhì)量不同

．
（5）某同學(xué)利用該裝置打出一條紙帶并在紙帶上所取的一些點(diǎn)（每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)，沒(méi)有標(biāo)出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)），利用圖3中給出的數(shù)據(jù)，算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小V_B=

0.81

0.81

m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=

1.93

1.93

m/s²．（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

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（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
①為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在

 

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

 

運(yùn)動(dòng)；
②某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz．得到的一條紙帶如圖1所示，在各計(jì)數(shù)點(diǎn)中還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則小車(chē)在打計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車(chē)的速度大小為

 

m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

 

m/s²（保留三位有效數(shù)字）
（2）某同學(xué)想通過(guò)“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來(lái)測(cè)量一小燈泡的額定功率．所用器材如下：
A．待測(cè)小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐
B．電壓表一只：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ
C．電流表一只：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
D．滑動(dòng)變阻器一只，干電池兩節(jié)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)全測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖．
①圖2中開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于

 

（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）；
②該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出了小燈泡的伏安特性曲線，如圖3所示，則小燈泡的額定功率為

 

W；若將小燈泡直接與電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=7.5Ω的電源相連，小燈泡的功率為

 

W．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
①為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在______（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做______運(yùn)動(dòng)；
②某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz．得到的一條紙帶如圖1所示，在各計(jì)數(shù)點(diǎn)中還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則小車(chē)在打計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車(chē)的速度大小為_(kāi)_____m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_____m/s²（保留三位有效數(shù)字）
（2）某同學(xué)想通過(guò)“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來(lái)測(cè)量一小燈泡的額定功率．所用器材如下：
A．待測(cè)小燈泡一只：額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐
B．電壓表一只：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ
C．電流表一只：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω
D．滑動(dòng)變阻器一只，干電池兩節(jié)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)全測(cè)量小燈泡額定功率的電路圖．
①圖2中開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）；
②該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出了小燈泡的伏安特性曲線，如圖3所示，則小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W；若將小燈泡直接與電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=7.5Ω的電源相連，小燈泡的功率為_(kāi)_____W．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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一、選擇題

1、B    2、C  3、AC    4、D    5、BC  6BC  

7、A  解析：由題意知，地面對(duì)物塊A的摩擦力為0，對(duì)物塊B的摩擦力為。

對(duì)A、B整體，設(shè)共同運(yùn)動(dòng)的加速度為a，由牛頓第二定律有：

對(duì)B物體，設(shè)A對(duì)B的作用力為，同理有

聯(lián)立以上三式得：

 8、B    9、A       10、B

二、實(shí)驗(yàn)題

11、⑴ 不變    ⑵ AD  ⑶ABC  ⑷某學(xué)生的質(zhì)量

三、計(jì)算題

12、解析：由牛頓第二定律得：mg－f＝ma

    拋物后減速下降有：

                          Δv＝a^/Δt

                    解得：

13、解析：人相對(duì)木板奔跑時(shí)，設(shè)人的質(zhì)量為，加速度為，木板的質(zhì)量為M，加速度大小為，人與木板間的摩擦力為，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)人有：；

（2）設(shè)人從木板左端開(kāi)始距到右端的時(shí)間為，對(duì)木板受力分析可知：故，方向向左；

由幾何關(guān)系得：，代入數(shù)據(jù)得：

（3）當(dāng)人奔跑至右端時(shí)，人的速度，木板的速度；人抱住木柱的過(guò)程中，系統(tǒng)所受的合外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，滿足動(dòng)量守恒條件，有：

　（其中為二者共同速度）

代入數(shù)據(jù)得，方向與人原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向一致；

以后二者以為初速度向右作減速滑動(dòng)，其加速度大小為，故木板滑行的距離為。

14. 解析：（1）從圖中可以看出，在t＝2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為

 =8m/s²

設(shè)此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受到的阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律，有mg－f＝ma

得           f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N

（2）從圖中估算得出運(yùn)動(dòng)員在14s內(nèi)下落了

                     39.5×2×2m＝158 m

根據(jù)動(dòng)能定理，有

所以有    ＝（80×10×158－×80×6²）J≈1.25×10⁵J

（3）14s后運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

              s＝57s

運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時(shí)間

        t_總＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s

15. 13、解析：（1）取豎直向下的方向?yàn)檎�方向�?/p>

   球與管第一次碰地前瞬間速度，方向向下。

   碰地的瞬間管的速度，方向向上；球的速度，方向向下，

   球相對(duì)于管的速度，方向向下。

   碰后，管受重力及向下的摩擦力，加速度a_管=2g，方向向下，

   球受重力及向上的摩擦力，加速度a_球=3g，方向向上，

球相對(duì)管的加速度a_相=5g，方向向上。

取管為參照物，則球與管相對(duì)靜止前，球相對(duì)管下滑的距離為：

要滿足球不滑出圓管，則有。

（2）設(shè)管從碰地到它彈到最高點(diǎn)所需時(shí)間為t₁（設(shè)球與管在這段時(shí)間內(nèi)摩擦力方向不變），則：

設(shè)管從碰地到與球相對(duì)靜止所需時(shí)間為t₂，

因?yàn)閠₁ ＞t₂，說(shuō)明球與管先達(dá)到相對(duì)靜止，再以共同速度上升至最高點(diǎn)，設(shè)球與管達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)離地高度為h’，兩者共同速度為v’，分別為：

然后球與管再以共同速度v’作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，再上升高度h’’為

因此，管上升最大高度H’=h’+h’’=

（3）當(dāng)球與管第二次共同下落時(shí)，離地高為，球位于距管頂處，同題（1）可解得在第二次反彈中發(fā)生的相對(duì)位移。

16. 解析：(1)小球最后靜止在水平地面上，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，空氣阻力做功使其機(jī)械能減少，設(shè)小球從開(kāi)始拋出到最后靜止所通過(guò)的路程S，有 fs=mv₀²/2       已知 f ＝0.6mg    代入算得： s=  5 v₀²/(6g)                

    (2)第一次上升和下降：設(shè)上升的加速度為a₁₁．上升所用的時(shí)間為t₁₁，上升的最大高度為h₁；下降的加速度為a₁₂，下降所用時(shí)間為t₁₂．

    上升階段：F_合＝mg＋f ＝1.6 mg

    由牛頓第二定律：a₁₁ ＝1.6g           

    根據(jù)：v_t＝v₀－a₁₁t₁₁，  v_t＝0

    得：v₀＝l.6gt₁₁， 所以t₁₁＝ 5 v₀/(8g)              

    下降階段：a₁₂=(mg-f)/m= 0.4g          

    由h₁= a₁₁t₁₁²/2  和 h₂= a₁₂t₁₂²/2      得：t₁₂＝2t₁₁＝5 v₀/(4g)          

    所以上升和下降所用的總時(shí)間為：T₁＝t₁₁＋t₁₂＝3t₁₁＝  15 v₀/(8g)        

    第二次上升和下降，以后每次上升的加速度都為a₁₁，下降的加速度都為a₁₂；設(shè)上升的初速度為v₂，上升的最大高度為h₂，上升所用時(shí)間為t₂₁，下降所用時(shí)間為t₂₂

    由v₂²=2a₁₂h₁  和v₀²=2a₁₁h₁          得  v₂＝ v₀/2           

    上升階段：v₂＝a₁₁t₂₁     得：t₂₁= v₂/ a₁₁=  5 v₀/(16g)       

    下降階段：  由  h₂= a₁₁t₂₁²/2   和h₂= a₁₂t₂₂²/2        得t₂₂＝2t₂₁       

 所以第二次上升和下降所用總時(shí)間為：T₂＝t₂₁＋t₂₂＝3t₂₁＝15 v₀/(16g)= T₁/2    

    第三次上升和下降，設(shè)上升的初速度為v₃，上升的最大高度為h₃，上升所用時(shí)間為t₃₁，下降所用時(shí)間為t₃₂

    由 v₃²=2a₁₁h₂    和v₂²=2a₁₂h₂          得：  v₃＝ v₂/2  = v₀/4

    上升階段：v₃＝a₁₁t_3l，得t₃₁＝ 5 v₀/(32g)    

    下降階段：由 h₃= a₁₁t₃₁²/2       和h₃= a₁₂t₃₂²/2            得：t₃₂＝2t₃₁    

    所以第三次上升和下降所用的總時(shí)間為：T₃＝t₃₁＋t₃₂＝3t₃₁＝15 v₀/(32g)= T₁/4       

    同理，第n次上升和下降所用的總時(shí)間為： T_n＝        

    所以，從拋出到落地所用總時(shí)間為： T=15 v₀/(4g)