20．質(zhì)量為m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)．0～2.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，2.0～4.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的速度一時(shí)間圖象如圖所示，已知g取10m/s2．求物體在前4秒內(nèi)的位移多少？物體與水平面間的動(dòng)摩擦數(shù)．

分析 根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式分段求解位移，也可以根據(jù)平均速度公式求解；對(duì)減速和加速過程分別運(yùn)用牛頓第二定律列式求解．

解答 解：（1）減速過程的位移為${x}_{1}=\frac{{v}_{1}+0}{2}{t}_{1}=\frac{10}{2}×2=10m$；
反向加速過程位移為${x}_{2}=\frac{{v}_{2}+0}{2}{t}_{2}=\frac{-2+0}{2}×2=-2m$，
故總位移為：x=x1+x2=10-2=8m，
即0-4.0s內(nèi)物體的總位移大小8m．
（2）減速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F+μmg=ma1，
加速過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-μmg=ma2，
解得：μ=0.2，
故物體與水平間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小為0.2．
答：物體在前4秒內(nèi)的位移為8m；物體與水平面間的動(dòng)摩擦數(shù)為0.2．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先分析清楚物體運(yùn)動(dòng)情況，求出加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解；對(duì)于圖象問題，我們學(xué)會(huì)“五看”，即：看坐標(biāo)、看斜率、看面積、看交點(diǎn)、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用電表（僅可使用歐姆檔）  
電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω）  
電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）
電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）  
滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測(cè)量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，下列判斷和做法正確的是AC（填字母代號(hào)）．
A．這個(gè)電阻阻值很小，估計(jì)只有幾歐姆
B．這個(gè)電阻阻值很大，估計(jì)有幾千歐姆
C．如需進(jìn)一步測(cè)量可換“×1”擋，調(diào)零后測(cè)量
D．如需進(jìn)一步測(cè)量可換“×1k”擋，調(diào)零后測(cè)量
（2）某小組同學(xué)用伏安法測(cè)該電阻Rx．利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖1中的甲圖（選填“甲”或“乙”）．
（3）如圖丙是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請(qǐng)根據(jù)（2）中所選電路圖，補(bǔ)充完成圖丙中實(shí)物間的連線，并使用閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．
（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖丁所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的7個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出U-I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．民用航空客機(jī)的機(jī)艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，供旅客上下飛機(jī)，一般還設(shè)有緊急出口．發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開緊急出口的艙門，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面，機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來，示意圖如圖所示．某機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=5.0m，CD段為與斜面平滑連接的水平地面．一個(gè)質(zhì)量m=60kg的人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5．不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2．求：
（1）人從斜坡上滑下時(shí)的加速度大��；
（2）人滑到斜坡底端時(shí)的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，兩塊直徑為2L的同心半圓形帶電金屬板A、B固定在豎直平面內(nèi)，兩板間的距離很近，可認(rèn)為A、B間的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等、方向都指向圓心O．在A、B左側(cè)有方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)從正對(duì)A、B板間隙、到兩板的一端距離為d處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒（不計(jì)重力），發(fā)現(xiàn)此微粒恰能在兩板間運(yùn)動(dòng)而不與板發(fā)生相互作用． 
（1）求A、B之間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大�。�
（2）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時(shí)間微粒的水平位移最大？最大值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．（1）若多用電表的電阻檔有三個(gè)倍率，分別是×1、×10、×100．用×10檔測(cè)量某電阻Rx時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到×1檔．如果換檔后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖甲，則該電阻的阻值是22Ω．

（2）現(xiàn)要用伏安法進(jìn)一步測(cè)量上一小題中的待測(cè)電阻Rx，可供使用的器材如下：
A．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
B．電流表A2，量程100m A，內(nèi)阻約10Ω
C．電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kΩ
D．電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
E．滑動(dòng)變阻器R1，全電阻5Ω
F．滑動(dòng)變阻器R2，全電阻200Ω
G．兩節(jié)干電池，內(nèi)阻很小
H．電鍵S、導(dǎo)線若干
要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)操作方便．
①所選電流表為A2（填“A1”或“A2”），所選電壓表為V2（填“V1”或“V2”），所選滑動(dòng)變阻器為R1（填“R1”或“R2”）．
②在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖乙中實(shí)物連接成測(cè)量電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．把紙帶的一端固定在小車上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔；
b．調(diào)整木板的傾角，以重力沿斜面向下的分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力；
c．用細(xì)線將木板上的小車通過定滑輪與砂桶相連；
d．接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；
e．換上新的紙帶，在砂桶中依次加入適量的砂子，重復(fù)d步驟多次，得到幾條點(diǎn)跡清晰的紙帶．

現(xiàn)測(cè)出了其中一條紙帶上的距離，如圖2所示，已知打點(diǎn)周期為0.02s．則這條紙帶上C點(diǎn)速度的大小vC=1.74m/s，形成加速度的大小a=3.20m/s2（取三位有效數(shù)字）．根據(jù)所測(cè)紙帶數(shù)據(jù)，把砂與砂桶的重力作為合外力F，擬作出加速度a-F圖象，發(fā)現(xiàn)當(dāng)a比較大時(shí)圖線明顯向F軸偏移，這是由于實(shí)驗(yàn)原理的不完善導(dǎo)致的，請(qǐng)你在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，稍加改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理，得到一條a-F成正比的圖線，寫出你的改進(jìn)方法：在拉小車的繩子上安裝力傳感器，直接測(cè)出小車受到的繩子拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．為了“探究加速度與力．質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)思考探究思路并回答下列問題：
（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是C
A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
C．將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上
（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且間距S1，S2，S3，S4，S5，S6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$；

（3）有一組同學(xué)保持小車以及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別做實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖3所示，圖線①一定是在軌道傾斜情況下得到的（選填①或②）；小車以及車中的砝碼總質(zhì)量m=0.5kg．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．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，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(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時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

（2）一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是ACD．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出．
（3）在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖乙、丙所示（a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）．其原因分別是：
乙圖：平衡摩擦力時(shí)，長木板的傾角過大了；
丙圖：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某班級(jí)同學(xué)用如圖（a）所示的裝置驗(yàn)證加速度a和力F、質(zhì)量m 的關(guān)系．甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個(gè)力傳感器，小車乙上固定一個(gè)加速度傳感器（可以測(cè)量乙在任意時(shí)刻的加速度大�。鞲衅骱托≤囈抑g用-根不可伸長的細(xì)線連接（細(xì)繩與傾斜軌道平行），在彈簧拉力的作用下兩輛小車 一起開始運(yùn)動(dòng)，利用兩個(gè)傳感器可以釆集記錄同一時(shí)刻小車乙受到的拉力和加速度的大�。�
（1）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作的說法中正確的是BD
A．軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力
B．軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)中，在小車乙向下運(yùn)動(dòng)的過程中均可采集數(shù)據(jù)
D．實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動(dòng)的過程中采集數(shù)據(jù)
（2）四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組選用的小車乙（含加速度傳感器）的質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=1．Okg、m3=1.5kg和m3=2kg，得到如圖（b）所示的圖象．
（3）為了進(jìn)一步驗(yàn)證a和m的關(guān)系，可直接利用圖（b）的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
請(qǐng)寫出具體的做法；
①簡述收集數(shù)據(jù)的方法：在a-F圖象上做一條垂直于橫軸的直線，與四條圖線分別有個(gè)交點(diǎn)，記錄下四個(gè)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)a，分別與各圖線對(duì)應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)．
②為了更直觀地驗(yàn)證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以加速度a為縱軸，以質(zhì)量的倒數(shù)$\frac{1}{m}$為橫軸．

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