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    11．（1）为探究弹簧的弹力与形变量的关系（形变在弹性限度之内），甲同学设计了如图实验，装置图如1：

    第一步，调节弹簧与力传感器和滑块连接点位置，使弹簧与气垫导轨平行．
    第二步，调节气垫导轨处于水平．调节气垫导轨的螺钉，若力传感器的示数为零，则表示气垫导轨已经调整水平．并记录此时滑块的位置X1．
    第三步，把沙桶和滑块通过快过定滑轮的细线链接起来，调节滑轮高低使得细线与导轨平行．
    第四步，往沙桶里加入适量的细沙，记录滑块静止时的位置X1及力传感器的示数F1．
    第五步，重复第四步实验多次，依次记录滑块的位置X2．X3…Xn…及相应的力传感器的示数F2、F3…Fn…．
    第六步，在坐标纸上作出F与（Xn-X0）图象，如图2，则可得结论：弹簧弹力与形变量成线性关系．
    图象不过原点的可能原因是：弹簧应处于压缩状态；若纵截距值很小可忽略，则有图象知滑块从Xn位置运动到Xn位置过程中滑块对弹簧做的功：W=$\frac{1}{2}$Fn（xn-x0）（用Fn、X0、Xn表示）．
    （2）在上述基础之上，乙同学也想用上述装置研究弹簧．滑块．沙桶和沙组成的系统机械能是否守恒，他进行了如下操作．在沙桶中加入适量的沙子，使系统处于静止状态，然后用手托住沙桶沿竖直方向运动，使滑块恰好回XnXn已知）位置，放手后，沙桶下落．该同学为了完成本实验，下列必需的操作是：CD．
    A．测量滑块的质量M
    B．测量沙和沙桶的总质量m
    C．记录系统静止时滑块的位Xn
    D．记录滑块向右运动的最大位置记Xn．

    分析 （1）明确实验原理，知道实验中如何验证导轨水平，并能根据图象的性质分析弹力功的计算方法；
    （2）根据题意进行分析，利用功能关系明确弹性势能的大小，根据下降的高度分析重力势能的改变量，从而确定表达式，确定实验中需要测量的物理量．

    解答 解：（1）第二步目的是使气垫导轨水平，水平后滑块应保持静止，对力传感器没有作用，故此时力传感器的示数为零；
    由作出的图可知，弹簧弹力与形变量成线性关系；
    图象不过原点，则说明形变量为零时，弹力不为零，此时弹簧应处于压缩状态；
    由图象可知，力是均匀增加的，故可以用平均力来求出弹力所做的功，故有：W=$\frac{1}{2}$Fn（xn-x0）
    （2）当系统处于静止状态时，由平衡条件可知：k（xn-x0）=mg，而当滑块向右运动到最大位移处时，系统速度为零，则系统减小的重力势能等于增加的弹性势能，即等于弹力所做的功，减小的重力势能为mg（xn-x0），增加的弹性势能为：EP=W=$\frac{1}{2}$Fn（xn-x0）．由以上公式可知，本实验中不需要测量物体的质量，只需要测量记录系统静止时滑块的位置Xn和记录滑块向右运动的最大位置Xn即可； 故CD正确，AB错误．
    故答案为：（1）力传感器的示数为零； 弹簧弹力与形变量成线性关系； 弹簧应处于压缩状态； （2）CD

    点评 本题考查验证弹力与形变量之间的关系，属于探究型实验，实验的关键在于明确实验原理，再利用所学过的物理规律分析求解，明确实验中数据处理的基本方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．如图是A、B两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v-t图象，从图象上可知（　　）
    A．20s末A、B相遇B．A做匀速运动，B做匀加速运动
    C．20s末A、B相距最远D．40s末A、B相遇

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图1所示的实验装置，在光滑的水平轨道上，停着甲、乙两辆小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带．在启动打点计时器的同时，给甲车沿轨道方向的冲量，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣，两车立即粘在一起继续运动．纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，如图2所示，纸带上AB两点的距离为1.20cm；为完成实验，同学已经测出碰撞前后小车甲的速度，他还需要测量两小车的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．一个固定的通电线圈L1电流方向如图所示，和一个可自由运动的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，则从左向右看，L2线圈作怎样的运动L2中才会产生感应电流（　　）
    A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸外平动

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．某实验小组用如图1所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系．
    用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连．两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起．将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它们同时打开或关闭．实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码，再接通电源使打点计时器开始工作．打点稳定后，甲将两辆小车同时释放．在小车撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作．取下两条纸带，通过分析处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验．

    请回答以下问题：
    （1）图2为小车A后面的纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图中标注，单位为cm．打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车A的加速度a1=0.48m/s2（结果保留两位有效数字）．同样测出车B的加速度a2，若a1：a2近似等于1：2，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与其质量成正比．
    （2）丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2，也能完成实验探究．他的验证方法是比较x1：x2是否近似等于1：2，理由是小车从静止开始运动，纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等，由x=$\frac{1}{2}$at2可知，x与a成正比，即距离之比等于加速度之比．
    （3）下列操作中，对减少实验误差有益的是AC
    A．换用质量大一些的钩码
    B．换用质量大一些的小车
    C．调整定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行
    D．平衡小车运动时受到的摩擦力时，将细线与小车连接起来．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，平行板M和N之间有匀强电场，N板接地，A、B、C是电场中的三点，其中A点距离N板1cm．已知电量为q=2.0×10-9C的正电荷在B点时受到的电场力F=8.0×10-6N，将该电荷从B点移到C点电场力做的功为W=4.0×10-7J．求：
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    （2）匀强电场的电场强度E；
    （3）电荷放在A点具有的电势能EP．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
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    （2）用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a=$\frac{（{t}_{2}^{2}-{t}_{1}^{2}）{d}^{2}}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
    （3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当做小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止；
    （4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当做小车的合外力F，作出a-F图线．如图3中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大；曲线上部弯曲的原因是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．《探究加速度与物体质量、物体受力的关系》实验装置如图1所示．（a）在研究加速度与物体质量的关系中，需要保持小沙袋的质量不变，而去改变小车质量，来探究小车运动加速度与小车质量的关系．（b）在实验中，为减小实验误差，要把斜面右端垫高一些，以平衡摩擦力，使小车受到合力等于绳对小车的拉力；那么在每次改变小车质量后，是否要重新平衡摩擦力？不要（填“不要”或“要”）．（c）在寻找加速度和质量的关系，采用图象方法处理数据，图象坐标应该选用a-$\frac{1}{m}$（填“a一m”或“a一1/m”）

    （d）在“探究机械能守恒定律”的实验中，电火花打点计时器所用的电源频率为50Hz：所使用重锤质量为0.5kg，当地的重力加速度为9.79m/s2．某同学实验中的纸带如图所示，图中标出A、B、C、D各点到0点的距离；其中A点到O点之间不知打了几个点，但A、B、C、D各点之间只打一个点．若实验中取打0点时重锤位置为零重力势能参考平面，则打点器在打C点时，重锤的速度大小是2.33m/s，州s，重力势熊是-1.37J，机械能是-0.0100J．（要求保留3位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，一定值电阻R0与一滑动变阻器R串联在电路中，电源电阻为r，则下列判断正确的是（　　）
    A．当滑动变阻器滑片置于a端时，R0消耗的功率最大，电源功率最小
    B．当滑动变阻器滑片置于a端时，R0消耗的功率最大，电源功率最大．
    C．当滑动变阻器滑片置于b端时，R0消耗的功率最小，R消耗的功率最大．
    D．当滑动变阻器滑片置于b端时，R0消耗的功率最小，R消耗的功率最小．

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