4．圖1為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)�力的大�。?br />
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B．
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
（2）使小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn) 砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量大于（填“大于”或“小于”）
（3）圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為0.51m/s²．
（4）該同學(xué)把砝碼和砝碼的總重量作為小車的拉力，并依次測出了小車的加速度．然后畫出了如圖3所示的圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過坐標(biāo)原點(diǎn)．原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

3．為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置．請思考探究思路并回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中用鉤碼的重力G=mg的大小作為小車（質(zhì)量為M）所受拉力F的大小，能夠?qū)崿F(xiàn)這一設(shè)想的前提條件是M＞＞m；
（2）實(shí)驗(yàn)中，圖2是打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為五個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個計(jì)時點(diǎn)沒有標(biāo)出（電源頻率為50Hz），有關(guān)數(shù)據(jù)如上圖所示，則小車的加速度大小a=12.6m/s²，打C點(diǎn)時小車的速度大小v_C=2.64m/s （結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量M，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
小車的加速度a/m•s-2	0.77	0.38	0.25	0.19	0.16
小車的質(zhì)量M/kg	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

為了驗(yàn)證猜想，請?jiān)趫D3坐標(biāo)系中作出最能直觀反映a與M之間關(guān)系的圖象．

2．如圖所示，在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，物體與水平面間動摩擦因數(shù)為μ，水平向右的電場和豎直向上的電場相互間隔，電場寬度均為d．一個質(zhì)量為2m、帶正電的電荷量為q的物體（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一個向右的電場區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場，則物體從開始運(yùn)動到離開第2n個電場區(qū)域的過程中，重力加速度為g．求：

（1）若每個電場區(qū)域場強(qiáng)大小均為E=$\frac{mg}{q}$，整個過程中電場力對物體所做總功？
（2）若每個電場區(qū)域場強(qiáng)大小均為E=$\frac{2mg}{q}$，求物體在水平向右電場區(qū)域中運(yùn)動所需總時間？
（3）若物體與水平面間動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{1}{4}$，第一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小為E₁，且E₁=$\frac{mg}{q}$，之后每個電場區(qū)域場強(qiáng)大小均勻增大，且滿足E₂-E₁=E₃-E₂=…=E_2n-E_2n-1．若物體恰好在第10個電場中做勻速直線運(yùn)動，物體在第10個電場中運(yùn)動速度？

1．如圖所示，有一放射源可以沿軸線ABO方向發(fā)射速度大小不同的粒子，粒子質(zhì)量均為m，帶正電荷q．A、B是不加電壓且處于關(guān)閉狀態(tài)的兩個閥門，閥門后是一對平行極板，兩極板間距為d，上極板接地，下極板的電勢隨時間變化關(guān)系如圖（b）所示．O處是一與軸線垂直的接收屏，以O(shè)為原點(diǎn)，垂直于軸線ABO向上為y軸正方向，不同速度的粒子打在接收屏上對應(yīng)不同的坐標(biāo)，其余尺寸見圖（a），其中l(wèi)和t均為己知．己知$\frac{{q{U_0}}}{2dm}{t^2}=\frac{1}{8}$d，不計(jì)粒子重力．

（1）某時刻A、B同時開啟且不再關(guān)閉，有一個速度為v₀=$\frac{2l}{t}$的粒子恰在此時通過A閥門，以閥門開啟時刻作為圖（b）中的計(jì)時零點(diǎn)，試求此粒子打在y軸上的坐標(biāo)位置（用d表示）．
（2）某時刻A開啟，$\frac{t}{2}$后A關(guān)閉，又過$\frac{t}{2}$后B開啟，再過$\frac{t}{2}$后B也關(guān)閉．求能穿過閥門B的粒子的最大速度和最小速度．
（3）在第二問中，若以B開啟時刻作為圖（b）中的計(jì)時零點(diǎn)，試求解上述兩類粒子打到接收屏上的y坐標(biāo)（用d表示）．

20．如圖所示，一平行板電容器兩板水平相對放置，在兩板的正中心上各開一孔，孔相對極板很小，因此不會影響兩板間的電場分布．現(xiàn)給上下兩板分別充上等量的正負(fù)電荷，上板帶正電、下板帶負(fù)電，使兩板間形成勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=$\frac{3mg}{q}$．一根長為L的絕緣輕質(zhì)硬桿上下兩端分別固定一帶電金屬小球A、B，兩球大小相等，且直徑小于電容器極板上的孔，A球帶負(fù)電Q_A=-3q，B球帶正電Q_B=+q，兩球質(zhì)量均為m．將“桿一球”裝置移動到上極板上方，保持豎直，且使B球剛好位于上板小孔的中心處、球心與上極板在一平面內(nèi)．然后靜止釋放．己知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場，兩球在運(yùn)動過程中不會接觸到極板，且各自的帶電量始終不變．忽略兩球產(chǎn)生的電場對平行板間勻強(qiáng)電場的影響，兩球可以看成質(zhì)點(diǎn)，電容器極板厚度不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）A球剛進(jìn)入兩板間時，“桿一球”裝置的速度大小v₁
（2）若以后的運(yùn)動過程中，發(fā)現(xiàn)B球從下極板的小孔穿出后，剛好能運(yùn)動$\frac{L}{2}$的距離．求電容器兩極板間距d．

19．如圖所示，在寬度為L的條形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，電場的方向平行于區(qū)域邊界，一個帶電粒子從下邊界上的A點(diǎn)，以初速度v₀沿垂直于電場的AB方向射入電場，從上邊界的C點(diǎn)射出．已知粒子的重力不計(jì)，上邊界上BC間距離為$\frac{1}{4}$L．
（1）求粒子經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大小及速度方向與豎直方向的夾角的正切值．
（2）若帶電粒子的入射速度大小可以為任意值（遠(yuǎn)小于光速），求帶電粒子從上邊界射出時速度的最小值．

18．如圖甲所示，電子源能源源不斷地產(chǎn)生的電子，電子從電子源飛出時的速度可忽略不計(jì)，電子離開電子源后進(jìn)入一加速電壓為U₀的加速電場，再沿平行金屬板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t₀，幅值恒為U₀的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過．這些電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間為3t₀；偏轉(zhuǎn)電場極板右端有足夠大的熒光屏（設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，電子的重力可忽略不計(jì)），求
（1）平行金屬板的長度l；
（2）平行金屬板的間距d；
（3）電子剛到達(dá)熒光屏?xí)r的最大動能和最小動能之比．

17．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M表示（乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪），鉤碼總質(zhì)量用m表示．

（1）為便于測量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說法正確的是C
A．三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力     
B．三組實(shí)驗(yàn)都不需要平衡摩擦力
C．三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件
D．三組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件
（2）若乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和測力計(jì)讀數(shù)相同，通過計(jì)算得到小車加速度均為a，a=$\frac{g}{3}$，g為當(dāng)?shù)刂亓�加速度，則乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)用的鉤碼總質(zhì)量之比為1：2．

16．圖1為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)�力的大�。?br />
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B．
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動．從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是C．
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40 g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm，S _FG=6.34cm．已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=0.42 m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

15．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示，

（1）下列說法中正確的是CD．
A．木板一端墊高，是為了小車有更大的加速度，方便測量
B．沙子和塑料桶的總重力就是小車受到的合外力
C．探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，可作出a-$\frac{1}{m}$圖象
D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和塑料桶的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于沙和塑料桶的總重力大小
（2 ）實(shí)驗(yàn)中得到以下兩個實(shí)驗(yàn)圖線圖2中甲、乙，描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是乙；描述加速度與力的關(guān)系圖線是甲；圖線甲也可以描述加速度與質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系．

（3）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶如圖所示，每兩點(diǎn)之間還有四點(diǎn)沒有畫出來，圖3中上面的數(shù)字為相鄰兩點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時器的電源頻率為50Hz．（答案保留三位有效數(shù)字）

①打第4個計(jì)數(shù)點(diǎn)時紙帶的速度v₄=1.20m/s．
②0-6點(diǎn)間的加速度為a=1.99m/s²．
（4）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象如圖4所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是B
A．實(shí)驗(yàn)中摩擦力沒有平衡                 B．實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡過度               
C．實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟平板平行      D．實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化．