①如图1所示,木板置于水平桌面上,用垫块将长木板固定有打点计时器的一端垫高,不断调整垫块的高度,直至轻推小车后,小车恰好能沿长木板向下做匀速直线运动;
②保持长木板的倾角不变,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可显示所受的拉力大小F.将小车右端与纸带相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器的电源后,释放小车,让小车从静止开始加速下滑;
③实验中得到一条纸带,相邻的各计时点到A点的距离如图2所示。电源的频率为f。
根据上述实验,请回答如下问题:
(1)若忽略滑轮质量及轴间摩擦,本实验中小车加速下滑时所受的合外力为______;
(2)为探究从B点到D点的过程中,做功与小车速度变化的关系,则实验中还需测量的量有______;
(3)请写出探究结果表达式______。
12.某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且要得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源(输出电压为U= 18.0 V,内阻不计)、电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干。
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时,毫安表恰好能够偏转10个格的刻度,将电阻箱的阻值调为800Ω时,毫安表刚好能偏转20个格的刻度,实验小组据此得到了该毫安表的量程为_______mA,内阻Rg=________Ω。
(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将亮安表改装成量程为3A的电流表,则需在亳安表两端_______(选填"串联"或"并联")一个阻值后电表总电阻为______Ω的电阻(保留两位有效数字)。
(3)改表之后,该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I (单位:mA)与光照强度E(单位:cd)之间的关系满足,由此可得到光敏电阻的阻值R(单位:Ω)与光照强度E之间的关系为__________。
四、解答题
13.如图所示,在光滑的水平地面上有平板小车质量为M=2 kg,体积相等的滑块甲和乙质量均为m=1 kg,三者处于静止状态。某时刻起滑块甲以初速度=2m/s向左运动,同时滑块乙以=4m/s向右运动。最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端。小车长L=9.5m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,(g取10m/s²,滑块甲和乙可视为质点)求:
(1)两滑块与小车间的动摩擦因数;
(2)两滑块运动前滑块乙离右端的距离。
14.如图所示,两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置,导轨上端接一阻值为R的定值电阻,两导轨之间的距离为d。矩形区域abdc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,ab、cd之间的距离为L。在cd下方有一导体棒MN,导体棒MN与导轨垂直,与cd之间的距离为H,导体棒的质量为m,电阻为r。给导体棒一竖直向上的恒力,导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动,进入磁场区域后做减速运动。若导体棒到达ab处的速度为v0,重力加速度大小为g。求:
(1)导体棒到达cd处时速度的大小;
(2)导体棒刚进入磁场时加速度的大小;
(3)导体棒通过磁场区域的过程中,通过电阻R的电荷量和电阻R产生的热量。
15.如图所示,总长度为15 cm的气缸放置在水平桌面上。活塞的质量m=20 kg,横截面积S=100 cm2,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动但不漏气,开始时活塞与气缸底的距离12 cm。外界气