5．某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置探究小車加速度a與所掛重物的質(zhì)量m的關(guān)系圖．實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量為200g，在小盤中不斷增加砝碼的質(zhì)量，并記錄砝碼和小盤的總質(zhì)量為m，描點(diǎn)得到了如圖（b）的一系列點(diǎn)．回答下列問題：
（1）根據(jù)該同學(xué)描的點(diǎn)，可以看出小車的加速度a與所掛重物的質(zhì)量m成非線性（填“線性”或“非線性”）關(guān)系，所以應(yīng)該用平滑曲線（填“直線”或“平滑曲線”） 擬合．

（2）由圖（b）可知，a-m圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（3）若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來證明“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與合外力成正比”的結(jié)論，并直接以所掛砝碼和小盤的總重力mg作為小車受到的合外力，在實(shí)驗(yàn)過程中需要采取的措施有AD
A．取下細(xì)繩和小盤，調(diào)整木板的傾角，使小車拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)
B．系著細(xì)繩和空的小盤，調(diào)整木板的傾角，使小車拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)
C．在增加小盤中砝碼的同時(shí)在小車上增加砝碼，使所掛重物的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
D．本實(shí)驗(yàn)中，小盤和其中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)小些，如不超過40g．

分析 該實(shí)驗(yàn)的研究對象是小車，采用控制變量法研究．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系．為消除摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板的右端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．

解答 解：（1）由描出的點(diǎn)可知，a-m圖線是曲線，即小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系；應(yīng)該用平滑曲線擬合．
（2）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，圖象在橫軸上有截距，說明當(dāng)拉力大到一定值時(shí)才有加速度，這是由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的．
（3）A、為使小車受到的拉力等于砝碼和小盤的重力，實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，應(yīng)取下細(xì)繩和小盤，調(diào)整木板的傾角，使小車拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼與小盤質(zhì)量時(shí)可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼與小盤的重力，本實(shí)驗(yàn)中，小盤和其中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)小些，如不超過40g，故D正確；故選AD．
故答案為：（1）非線性；平滑曲線；（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（3）AD．

點(diǎn)評 該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．
對于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，這樣問題我們要從實(shí)驗(yàn)原理和減少實(shí)驗(yàn)誤差方面去解決．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)怏w在水深170m處將會(huì)變成液體．現(xiàn)用一活塞將一定量的二氧化碳?xì)怏w封入某導(dǎo)熱容器中，并將該容器沉入海底．已知隨著深度的增加，海水溫度逐漸降低，則在容器下沉過程中，容器內(nèi)氣體的密度將會(huì)增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），氣體的飽和汽壓將會(huì)減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．國標(biāo)規(guī)定自來水在15℃時(shí)電阻率應(yīng)大于13Ω•m．為測量15℃時(shí)自來水的電阻率和電源的電動(dòng)勢與內(nèi)阻，某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)電活塞，左活塞固定，右活塞可自由移動(dòng)．圖中R0為定值電阻，R為電阻箱，A為理想電流表，S為單刀雙擲開關(guān)，E為待測電源，此外實(shí)驗(yàn)中還備有游標(biāo)卡尺和刻度尺．興趣小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；
②向玻璃管內(nèi)注滿自來水，用刻度尺測量水柱長度，把S撥到1位置，記錄電流表示數(shù)I；     
③把S撥到2位置調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表示數(shù)也為I，記錄電阻箱的阻值R；
④改變水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，讀出電阻箱示數(shù)R；
⑤把S撥到2位置不變，改變電阻箱的阻值R讀取對應(yīng)的電流值I；
⑥斷開S，整理好器材．
（1）以電阻箱示數(shù)R為縱軸，用對應(yīng)水柱長度為橫軸作出一條直線．若直線的斜率為k，則玻璃管內(nèi)水柱電阻率的表達(dá)式為ρ=$\frac{πkenxgprb^{2}}{4}$．
（2）把S撥到2位置不變時(shí)，為測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，采用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，宜繪制出$\frac{1}{I}-R$關(guān)系圖象，處理較為簡單．
（3）實(shí)際的電流表有一定的內(nèi)阻，在本實(shí)驗(yàn)中它對測量結(jié)果的影響分別是使水柱電阻率的測量值無變化；使電源電動(dòng)勢的測量值無變化；使電源內(nèi)阻的測量值變大．（填“偏大”“偏小”或“無變化”）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角θ=30°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l=0.5m．M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R=2Ω的電阻．一根質(zhì)量為m=0.3kg的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略．直軌道的下端處于方向垂直斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=1.2m，導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的上邊界s=0.4m處．讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑．已知導(dǎo)體桿接近磁場下邊界時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦，重力加速度為g=10m/s2．求：
（1）畫出導(dǎo)體桿剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力分析圖，并求出此時(shí)導(dǎo)體桿加速度的大��；
（2）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時(shí)，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；
（3）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

20．為驗(yàn)證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t（單位ms），當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離H．
（1）用螺旋測微器測得小球的直徑如圖乙所示，則d=0.004700m
（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出$\frac{1}{{t}^{2}}$-H的變化圖象如圖丙所示，該圖線斜率的理論值k=4.2×103ms-2•m-1．（保留2位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△EP，可能的原因是物塊下落過程中阻力做功（任意答出一條原因即可）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．彈簧測力計(jì)的工作原理是“在一定范圍內(nèi)，彈簧伸長量與拉力成正比：即F=k△x，其中k是常數(shù)，是彈簧的勁度（倔強(qiáng)）系數(shù)，它由彈簧材料的性質(zhì)所決定．
（1）如圖甲所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧原長10cm，受到5N的拉力時(shí)長度變?yōu)?2cm，求彈簧的勁度（倔強(qiáng)）系數(shù)．
（2）如果將兩個(gè)勁度（倔強(qiáng)）系數(shù)分別是k1和k2的彈簧按如圖乙串聯(lián)起來，受到拉力F的作用（在一定范圍內(nèi)），假設(shè)串聯(lián)后，彈簧的勁度（倔強(qiáng)）系數(shù)為k．試證明$\frac{1}{k}$=$\frac{1}{{k}_{1}}$+$\frac{1}{{k}_{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．請?jiān)趫D中標(biāo)出磁場對下列通電導(dǎo)線的安培力的方向，并寫出安培力的大�。妼�(dǎo)線的長為L，電流為I，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．

FA=BIL，F(xiàn)B=BIL，F(xiàn)C=BIL，F(xiàn)D=BIL．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：
（1）電子從磁場中射出點(diǎn)在O點(diǎn)的右邊？還是左邊？
（2）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為多少？
（3）電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，正方形ABCD的四個(gè)頂角分別有垂直于紙面的長直導(dǎo)線，A、B、C、D四處的導(dǎo)線中分別通有大小為I、2I、3I、4I的電流，方向如圖所示，一直通電長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比，即B=k$\frac{1}{r}$，若只有A、C兩處的導(dǎo)線中通有電流時(shí)，正方形的中心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，若四處導(dǎo)線中都通以電流，則O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（　�。�
A．0B．$\sqrt{2}$B0C．2B0D．3B0

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