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某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

 

A．不要掛鉤碼，將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置
B．若小車能從墊斜的木板上靜止開(kāi)始下滑，則表明摩擦力與重力的分力平衡
C．若改變小車的質(zhì)量，則需要重新平衡摩擦力
（2）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是頻率為50Hz的交流電源，如圖2中給出的是實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí)獲取的某條紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

 

s，由該紙帶可求得小車的加速度a=

 

m/s²．

（3）平衡好摩擦力之后，在探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí)，設(shè)所吊鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則在滿足m

 

M的情況下，小車所受的合外力近似為

 

．

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在“探究牛二定律”實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶上打出一系列小點(diǎn)：

(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率50 Hz)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________(保留三位有效數(shù)字)．

(2)為減小誤差，該實(shí)驗(yàn)要求M≥m(M小車的質(zhì)量，m砝碼和托盤的總質(zhì)量)，請(qǐng)你推理說(shuō)明原因：_______________．

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某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，在平衡摩擦力時(shí)，下列說(shuō)法正確的是         

A.不要掛鉤碼，將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置

B.若小車能從墊斜的木板上靜止開(kāi)始下滑，則表明摩擦力與重力的分力平衡

C.若改變小車的質(zhì)量，則需要重新平衡摩擦力

（2）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是頻率為50Hz的交流電源，下圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí)獲取的某條紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是______s，由該紙帶可求得小車的加速度a=_____m/s²。

（3）平衡好摩擦力之后，在探究加速度與合外力的關(guān)系時(shí)，設(shè)所吊鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g,則在滿足m           M的情況下，小車所受的合外力近似為           ;

 

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題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

A

C

A

B

BCD

ACD

AC

AC

10、1)0.495~0.497m/s² （2分） (2)①  CD（2分） ②天平（1分）

(3)（2分）偏大（2分）因紙帶與打點(diǎn)記時(shí)器間存在摩擦阻力f,則有即

11、⑴a

⑵a）P

  b）如圖

    ⑶

12、（1）   

  （2）BC     （3）速度   頻率    （4）全反射   光疏介質(zhì)   臨界角

13、（1）A   （2）AD   （3）

14【解析】（1）設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，對(duì)小物體由a運(yùn)動(dòng)到p過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得             ①

       ②         s=vt             ③

聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m         ④

（2）設(shè)在數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向

  ⑤   聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.3N    ⑥  方向豎直向下

15【解析】⑴做直線運(yùn)動(dòng)有： 做圓周運(yùn)動(dòng)有：

          只有電場(chǎng)時(shí)，粒子做類平拋，有：

                                解得：

          粒子速度大小為：

          速度方向與x軸夾角為：

    粒子與x軸的距離為：

        ⑵撤電場(chǎng)加上磁場(chǎng)后，有：        解得：

          粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓心C位于與速度v方向垂直的直線上，該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4，有幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為：

    過(guò)C作x軸的垂線，在ΔCDM中：       

                          解得：

           M點(diǎn)橫坐標(biāo)為：

16【解析】

（1）由于列車速度與磁場(chǎng)平移速度方向相同，導(dǎo)致穿過(guò)金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到安培力即為驅(qū)動(dòng)力。

（2）為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力，MM、PQ應(yīng)位于磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致線框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長(zhǎng)邊中電流收到的安培力最大，因此，d應(yīng)為的奇數(shù)倍，即

①

（3）由于滿足（2）問(wèn)條件，則MM、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B₀且方向總相反，經(jīng)短暫的時(shí)間Δt，磁場(chǎng)沿Ox方向平移的距離為v₀Δt，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為vΔt。

因?yàn)関₀>v，所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積S=（v₀-v）lΔt

在此Δt時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁通量移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_MN  = B₀l（v₀-v）Δt②

同理，該Δt時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化

ΔΦ_PQ = B₀l（v₀-v）Δt③

故在Δt內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化 ΔΦ = ΔΦ_MN  +ΔΦ_PQ④

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小⑤

根據(jù)閉合電路歐姆定律有⑥

根據(jù)安培力公式，MN邊所受的安培力F_MN  = B₀Il

PQ邊所受的安培力F_PQ  = B₀Il

根據(jù)左手定則，MM、PQ邊所受的安培力方向相同，此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大小

F = F_MN  + F_PQ = 2 B₀Il⑦

聯(lián)立解得⑧