2．某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖1中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W，當(dāng)用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、刻度尺和4至6V的低壓交流電源．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是D．
A．放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可
B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可
C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可
D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是B．
A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C．小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)處
D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)
（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GK部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)上面所示的紙帶回答，填入相應(yīng)段的字母）
（5）從理論上講，橡皮筋做的功W和小車(chē)獲得的速度v的關(guān)系是W與v2成正比．

分析 小車(chē)在傾斜的平面上被橡皮筋拉動(dòng)做功，導(dǎo)致小車(chē)的動(dòng)能發(fā)生變化．現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究功與物體動(dòng)能變化關(guān)系，小車(chē)的速度由紙帶上打點(diǎn)來(lái)計(jì)算，從而能求出小車(chē)的動(dòng)能變化．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過(guò)列表描點(diǎn)作圖探究出功與動(dòng)能變化的關(guān)系．

解答 解：（1）探究橡皮筋做功與小車(chē)的動(dòng)能變化的關(guān)系，則小車(chē)的速度是由紙帶的點(diǎn)來(lái)求出．因此必須要有毫米刻度尺；要使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能工作，必須接6V以下的低壓交流電源，因此除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、刻度尺和刻度尺和4至6V的低壓交流電源 
（2）實(shí)驗(yàn)前需要配合摩擦力，把木板的一端適當(dāng)墊高，放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可，故ABC錯(cuò)誤，D正確，故選：D．
（3）小車(chē)所受合力為零時(shí)速度最大，木板水平放置，沒(méi)有平衡摩擦力，小車(chē)受到橡皮筋拉力與摩擦力作用，當(dāng)小車(chē)受到最大即合力為零時(shí)橡皮筋的拉力等于摩擦力，此時(shí)橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，小車(chē)還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到兩鐵釘連線(xiàn)處，故ACD錯(cuò)誤，B正確，故選：B．
（4）在正確操作情況下，橡皮條恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)在相等時(shí)間內(nèi)的位移相等，
此時(shí)小車(chē)獲得的速度最大，要測(cè)量小車(chē)的最大速度，應(yīng)選用紙帶的點(diǎn)跡均勻的部分，如GK段進(jìn)行測(cè)量．
（5）由動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的變化量，所以W與v2成正比
故答案為：（1）刻度尺和刻度尺和4至6V的低壓交流電源；（2）D；（3）B；（4）GK；（5）W與v2成正比

點(diǎn)評(píng) 要掌握實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法．本題特別要清楚小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要測(cè)量勻速階段的速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

13．一個(gè)小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛(ài)好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB，該愛(ài)好者用直尺量出軌跡的長(zhǎng)度，如圖所示，已知曝光頻率為10赫茲，照片中像長(zhǎng)度為物體實(shí)際長(zhǎng)度的$\frac{1}{100}$，則小石子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小約為20m/s，小石子落到A點(diǎn)發(fā)生的位移約為20m（重力加速度取10m/s2）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示，彈簧上端固定在升隆機(jī)的天花橋上，下端懸掛一小球．若升降機(jī)中的人觀察到彈簧突然伸長(zhǎng)，則升降機(jī)可能（　�。�
A．向上做減速運(yùn)動(dòng)B．向上做加速運(yùn)動(dòng)C．向下做減速運(yùn)動(dòng)D．向下做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．把空氣視為理想氣體，現(xiàn)在對(duì)密閉在瓶中的一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成，發(fā)電機(jī)中矩形線(xiàn)圈所圍成的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線(xiàn)圈通過(guò)滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示輸電線(xiàn)的電阻，以線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是（　�。�
A．若發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈某時(shí)刻處于圖示位置，變壓器原線(xiàn)圈的電流瞬時(shí)值最小
B．發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e=NBS?sin?t
C．當(dāng)用戶(hù)數(shù)目增多時(shí)，為使用戶(hù)電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑動(dòng)
D．當(dāng)用戶(hù)數(shù)目增多時(shí)，輸電線(xiàn)電阻R0消耗的功率會(huì)變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示，一面積為S的單匝圓形金屬線(xiàn)框，所圍的整個(gè)區(qū)域充滿(mǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，圓形線(xiàn)框的電阻為$\frac{R}{3}$，線(xiàn)框與阻值為R的電阻連接成閉合電路，連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)．在0～t0這段時(shí)間內(nèi)，下列結(jié)論不正確的是（　　）
A．線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為$\frac{{{B_0}S}}{t_0}$
B．通過(guò)電阻R的電荷量為$\frac{{3{B_0}S}}{4R}$
C．電阻R兩端的電壓為$\frac{{3{B_0}S}}{{4{t_0}}}$
D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{{3B_0^2{S^2}}}{{4R{t_0}}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．如圖甲所示，一只橫截面積S=0.11m2、匝數(shù)為100匝的閉合線(xiàn)圈放在平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈的總電阻R=1.1Ω．該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示．求：
（1）從0到0.2s時(shí)間內(nèi)以及從0.2s到0.3s時(shí)間內(nèi)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．
（2）從0到0.3s時(shí)間內(nèi)，通過(guò)該線(xiàn)圈任意一個(gè)橫截面的電荷量q．
（3）在0到0.3s內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖甲所示，等臂天平的左臂為掛盤(pán)，右臂掛有矩形線(xiàn)圈，兩臂平衡．線(xiàn)圈的水平邊長(zhǎng)L=0.15m，豎直邊長(zhǎng)H=0.4m，匝數(shù)為N=50，總電阻R=10Ω．線(xiàn)圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0T，方向垂直線(xiàn)圈平面向里．當(dāng)掛盤(pán)中放質(zhì)量為0.03kg的物體時(shí)，要使天平仍平衡，在線(xiàn)圈上部另加垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪=0.2m．如圖乙所示，保持B0不變，（重力加速度取g=10m/s2），則（　�。�
A．流過(guò)線(xiàn)框的電流方向沿順時(shí)針B．流過(guò)線(xiàn)框的電流大小為0.04A
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$=0.1T/sD．所加磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．力越大，則該力的功率就越大
B．功率小說(shuō)明物體做功少
C．機(jī)器做的功越多，說(shuō)明其功率越大
D．單位時(shí)間機(jī)器做功越多，其功率越大

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