2．“9.3阅兵”是纪念中国人民抗日战争及世界反法西斯战争胜利70周年大会活动，如图所示是大国重器--东风5B洲际核导弹压轴亮相大阅兵，仔细观察图片发现地面上有行进车辆的影子，这是光的直线传播形成的，还看到了“DF-5B”白色字体，是因为它能反射所有色光．

1．某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：

①备有下列器材：长木板、电磁式打点计时器、低压交流电源、纸带、细绳、小车、砝码、装有细沙小桶、薄木板、天平，还缺少一件必须的器材是天平．
②为了平衡摩擦力，这位同学将小车静止地放在水平长木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高（如图乙所示），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止，请判断这位同学的操作是不正确．（填“正确”或“不正确”）
③如果这位同学已经正确地平衡了摩擦力，然后不断改变小车的拉力F，得到小车质量保持不变情况下的a-F图线是图丁中的A（填选项代号的字母）．

④该同学得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G纸带上打出的连续7个点，由此可算出小车的加速度a=1.9m/s²．（计算结果保留两位有效数字）

20．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是D（填字母代号）．
A．直流电源、天平及砝码    B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码    D．交流电源、毫米刻度尺
（2）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h，某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是D．
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（3）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图中O点为打点起始点，且速度为零，选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G、点距起始点O的距离分别为h₁、h₂、h₃，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量△E_p=mgh₂．动能的增加量△E_k=$\frac{m（{h}_{3}-{h}_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$（用题中所给字母表示）．
（4）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是BD．
A．该误差属于偶然误差              
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减少该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（5）某同学在试验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响，若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g，他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v²-h图线，如图3所示，图象是一条直线，此直线斜率k=$\frac{2（mg-f）}{m}$（用题中字母表示）．已知当地的重力加速度g=9.8m/s²，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%．（保留两位有效数字）

19．利用如图1装置可以做力学中的许多实验，如研究匀变速直线运动、验证牛顿第二定律等，如果将图中的小盘换为质量已知的砝码，本实验装置还可用于测量小车质量．

（1）某同学利用这一改进装置测量小车质量，平衡摩擦力后进行实验，得到小车运动的清晰纸带如图2，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，x₁=7.09cm、x₂=7.71cm、x₃=8.31cm、x₄=8.90cm、x₅=9.50cm、x₆=10.11cm，则小车运动的加速度的大小是0.60m/s²（保留两位有效数字），已知砝码质量为m=30g，当地的重力加速度为9.80m/s²，则小车质量M=0.46kg．
（2）若该同学在进行实验时，没有平衡摩擦力，则实验测得的小车质量大于 （填“大于”、“小于”或“等于”）小车质量的真实值．

18．某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律．

（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是B（填选项前的字母）；
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码质量的大小，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，可算出小车的加速度a=0.820m/s²（计算结果保留三位有效数字）；
（3）该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时，增减砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a-$\frac{1}{M}$图线后，发现：当$\frac{1}{M}$较大时，图线发生弯曲．在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象，该小组同学的应画出是A．
A．a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线
B．a与（M+m）的关系图线
C．a与$\frac{m}{M}$的关系图线
D．a与$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的关系图线．

17．已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零，现有一半径为2R的均匀带电绝缘球体，在其内部贴着表面以及圆心挖去一个半径为R的小球体O′后形成一个带有空腔的带电体，且挖去过程中不改变电荷的分布，如图为挖去后的状态，其中A为OO′的中点，B为O′正上方距离O′为$\frac{R}{2}$的一点，以下关于该带电体在A、B两点产生的电场强度的说法正确的是（　　）

	A．	A、B两点电场强度大小之比为1：1		B．	A、B两点电场强度大小之比为5：1
	C．	A、B两点电场强度方向相同		D．	A、B两点电场强度方向不同

16．在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．

（2）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是C；
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
（3）在实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆已量出，则小车加速度的表达式为a=$\frac{（{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}）-（{x}_{3}+{x}_{2}+{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$；
（4）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与$\frac{1}{M}$的图象．
（5）如图3（a），甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是平衡摩擦时倾角过大．
（6）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图3（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？车与车内砝码的总质量．

15．如图，在弯槽的顶端以初速度V释放一个小球，小球的动能为E，当到达B点时，球的动能是$\frac{3}{4}$E，速度是U；当以初速度2V释放小球，当达到B点时（　　）

	A．	球的动能等于3$\frac{3}{4}$E		B．	球的速度小于$\sqrt{5}$U
	C．	球的速度等于$\sqrt{5}$U		D．	球的动能小于3$\frac{3}{4}$E

14．飞机研发离不开各种风洞试验．某次风洞试验简化模型如图所示：在足够大的光滑水平面上，质量m=10kg的试验物块放置在x轴上的A位置（-L，0）．物块用一长度为L=2m的轻质不可伸长的细线拴接，细线固定于水平面上坐标系xOy的原点O．现风洞能沿+x方向持续且均匀产生足够的风力使试验物块受到恒定水平作用力F=100N．在t=0时刻由弹射装置使试验物块获得v₀=2m/s的瞬时速度，试验物块运动时可视为质点．试计算：
（1）细线刚拉直时物块的位置坐标值；
（2）拉直前的瞬时，试验物块速度的大小和它与x轴的夹角θ．
（3）物块再次经过x轴时速度V₂和此时绳的拉力T．

13．某同学利用如图1所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图1示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）．
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等．
C．取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的质量m，并记下．
D．保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间．
E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤．
（1）若砂桶和砂子的总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为mg．（忽略空气阻力）

（2）用游标卡尺测得遮光片宽度d=6.75mm．
（3）若遮光片的宽度为d，光电门甲、乙之间的距离为l，显示的时间分别为t₁、t₂，则小车的加速度a=$\frac{{（\frac{d}{{t}^{2}}）}^{2}-{（\frac{d}{{t}_{1}}）}^{2}}{2l}$．
（4）有关本实验的说法正确的是A．
A．砂桶和砂子的总质量必须远远小于小车的质量
B．小车的质量必须远远小于砂桶和砂子的总质量
C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶
D．平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶．