8．某同學利用如圖所示的裝置探究加速度與合外力的關系，圖中A為裝有窄遮光片的滑塊，B處可懸掛鉤碼，遮光片的寬度為d，1、2處有兩個光電門．
（1）實驗中為了使繩的拉力等于滑塊A受到的合外力，需要平衡摩擦力，將長木板左端適當墊高，在不懸掛（填“懸掛”或“不懸掛”）鉤碼的情況下，給滑塊A一個初速度，如果觀察到滑塊做勻速直線運動，則表明已平衡摩擦力．
（2）為了使滑塊A受到外力的合力近似等于B的重力，實驗必須滿足的條件還有滑塊A的質(zhì)量遠大于鉤碼B的質(zhì)量；如果實驗過程中遮光片通過兩個光電門1、2的時間分別為△t1、△t2，及滑塊從光電門1運動到光電門2所用的時間為t，則滑塊運動的加速度為$\frac{d（△{t}_{1}-△{t}_{2}）}{t△{t}_{1}△{t}_{2}}$．

分析 （1）實驗前要平衡摩擦力，小車不掛鉤碼把木板的一端適當墊高，使小車在木板上做勻速直線運動．
（2）當滑塊的質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量時可以近似認為滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力；求出滑塊通過光電門時的瞬時速度，然后應用勻變速直線運動的速度公式可以求出滑塊的加速度．

解答 解：（1）實驗中為了使繩的拉力等于滑塊A受到的合外力，需要平衡摩擦力，將長木板左端適當墊高，在不懸掛鉤碼的情況下，給滑塊A一個初速度，如果觀察到滑塊做勻速直線運動，則表明已平衡摩擦力．
（2）當滑塊的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量時可以認為滑塊A受到外力的合力近似等于B的重力；
滑塊通過光電門時的速度：v1=$\frac7ok2fcn{△{t}_{1}}$，v2=$\fracyyzg2pu{△{t}_{2}}$，滑塊運動的加速度：a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{t}$=$\frac{d（△{t}_{1}-△{t}_{2}）}{t△{t}_{1}△{t}_{2}}$；
故答案為：（1）左；不懸掛；滑塊做勻速直線運動；（2）滑塊A的質(zhì)量遠大于鉤碼B的質(zhì)量；$\frac{d（△{t}_{1}-△{t}_{2}）}{t△{t}_{1}△{t}_{2}}$．

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理與實驗注意事項是解題的前提；應用速度公式與加速度的定義式即可解題；平時要注意基礎知識的學習與掌握．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，將一個“吸盤式”掛衣鉤緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上時，可掛上衣帽等物品．如果掛衣鉤的吸盤壓緊時，它的圓面半徑為$\frac{10}{\sqrt{π}}$cm，吸盤圓面壓在墻面上的部分跟墻面完全接觸，里面中空部分可看成真空．不計吸盤的重力，取重力加速度為10m/s2．問：
（1）若掛5kg的重物時，吸盤沒有滑動，則吸盤與墻面間的摩擦力多大？
（2）若掛20kg的重物時，吸盤剛好要下滑，則吸盤與墻面間的動摩擦因數(shù)多大？（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，大氣壓強p0=1.0×105Pa）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．某一電動玩具的核心結構模型如圖所示，將圓柱形強磁鐵吸在干電池負極，在兩磁鐵正對的中間區(qū)域產(chǎn)生強磁場．金屬線框上下兩端帶有金屬轉軸，轉軸分別與電源的正負極都有良好的接觸、不固定、無摩擦，這樣整個線框就可以繞電池中心軸線旋轉起來．下列判斷中正確的是（　�。�
A．從上向下看，線框沿順時針方向旋轉
B．從上向下看，線框沿逆時針方向旋轉
C．電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率
D．電池輸出的電功率等于線框旋轉的機械功率

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖a，長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A，其電荷量Q=1.8×10-7C；一質(zhì)量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上．將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系．點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線Ⅱ所示，其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線．求：（靜電力常量k=9×109N•m/C2）

（1）小球B所帶電量q；
（2）非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E；
（3）在合電場中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U．
（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時，最遠可以運動到x=0.4m．若小球在x=0.16m處受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．某同學用如圖1所示的實驗裝置做“探究加速度與合力的關系”的實驗，方法如下：在水平軌道的B點固定一個光電門，A點有一個小車，小車上有一個寬度為d的遮光條，用重物通過細線拉小車，小車在A點由靜止開始運動．

（1）若A、B之間的距離為L，遮光條通過光電門的時間為t，則小車的加速度a=$\frac{eokqxtp^{2}}{2L{t}^{2}}$．
（2）本實驗中，把重物的重力當作小車受到的合力，實驗中缺少的一個重要步驟為平衡摩擦力．設重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則m遠小于M（填“遠大于”或“遠小于”）．
（3）若甲、乙兩個同學用同一裝置做實驗，為方便對比，兩個同學畫圖時橫、縱坐標的標度都是一樣的，各自得到了a-F圖象如圖2所示，圖象的斜率不同說明兩位同學使用的器材中質(zhì)量是不同的，且大小關系是m甲＞m乙．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗．圖甲為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車的拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得．

（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為1.6m/s，小車的加速度大小為3.2m/s2．（結果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）在“探究加速度a與質(zhì)量m的關系”時，某同學按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如圖丙所示）．請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象．

（3）在“探究加速度a與合力F的關系”時，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．正常情況下，空氣是不導電的，但是如果空氣中的電場很強，空氣也可以被擊穿，空氣被擊穿時會看到電火花或閃電．若觀察到某次閃電的火花長約100m，且已知空氣的擊穿場強為3×106V/m，那么發(fā)生此次閃電的電勢差約為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．如圖甲所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動．
②連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖乙所示的紙帶．紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質(zhì)量為0.2kg．請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格里（結果保留至小數(shù)點后第四位）．
O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.04320.05720.07340.0915
△Ek/J0.04300.05700.07340.0907
分析上述數(shù)據(jù)可知：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)W=△Ek，與理論推導結果一致．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．（1）在“探究加速度與質(zhì)量的關系”的實驗中①備有器材：A．長木板；B．電磁打點計時器、低壓交流電源、紙帶；C．細繩、小車、砝碼；D．裝有細砂的小桶；E．薄木板；F．毫米刻度尺；還缺少的一件器材是天平

（2）實驗得到如圖（a）所示的一條紙帶，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T；B、C間距s2和D、E間距s4已量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達為a=$\frac{{s}_{4}-{s}_{2}}{2{T}^{2}}$．
（3）同學甲根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖（b）所示a-$\frac{1}{m}$圖線，從圖線可得砂和砂桶的總質(zhì)量為0.02kg；（g取10m/s2）
（4）同學乙根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖（c），從圖線可知乙同學操作過程中可能末平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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