9.小明利用如圖甲所示的裝置來“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”.

(1)適當(dāng)墊高木板是為了平衡摩擦力;
(2)如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得的一條紙帶的一部分,其中O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為0.653m/s(保留三位有效數(shù)字).
(3)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些,這一情況可能是下列哪些原因造成的CD(填寫字母代號(hào)).
A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車
B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng),鉤碼重力大于細(xì)繩拉力.

分析 (1)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功.
(2)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度;
(3)根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求A、B的速度,即可得到動(dòng)能的變化量,從而寫出探究結(jié)果表達(dá)式即可.

解答 解:(1)適當(dāng)墊高木板是為了平衡摩擦力,用重力的下滑分量來平衡摩擦力,使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功,
(2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度,則${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1859-0.0553}{0.2}$=0.653m/s,
(3)他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些,從功能關(guān)系看出:該實(shí)驗(yàn)一定有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的,即試驗(yàn)中有存在摩擦力沒有被平衡掉;還有該實(shí)驗(yàn)要求,只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí),小車的拉力才近似等于砝碼的重力,故AB錯(cuò)誤,CD正確.
故選:CD
故答案為:(1)平衡摩擦力;(2)0.653;(3)CD

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵,該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示是A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的x-t圖象,則下列說法中正確的是( 。
A.A質(zhì)點(diǎn)以20m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)
B.B質(zhì)點(diǎn)先沿正方向做直線運(yùn)動(dòng),后沿負(fù)方向做直線運(yùn)動(dòng)
C.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4s末相遇
D.B質(zhì)點(diǎn)最初4s做加速運(yùn)動(dòng),后4s做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,球的質(zhì)量為m,斜面體的質(zhì)量為m′,傾角θ=53°,球光滑,它與墻面、斜面之間沒有摩擦力作用,斜面體靜止在粗糙的水平面上,求這時(shí)地面對(duì)斜面體的支持力以及靜摩擦力分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.如圖所示,兩水平放置的平行金屬板a、b,板長(zhǎng)L=0.2m,板間距d=0.2m,兩金屬板間加可調(diào)控的電壓U,且保證a板帶負(fù)電,b帶正電,忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng),在金屬板右側(cè)有一磁場(chǎng)區(qū)域,其左右總寬度s=0.4m,上下范圍足夠大,磁場(chǎng)邊界MN和PQ均與金屬板垂直,磁場(chǎng)區(qū)域被等寬地劃分為n(正整數(shù))個(gè)豎直區(qū)間,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=5×10-3T,方向從左向右為垂直紙面向外、向內(nèi)、向外….在極板左端有一粒子源,不斷地向右沿著與兩板等距的水平線OO′發(fā)射比荷$\frac{q}{m}$=1×108C/kg、初速度為v0=2×105m/s的帶正電粒子.忽略粒子重力以及它們之間的相互作用.
(1)當(dāng)取U何值時(shí),帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度偏向角最大;
(2)若n=1,即只有一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)間,其方向垂直紙面向外,則當(dāng)電壓由0連續(xù)增大到U過程中帶電粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與邊界PQ相交的區(qū)域的寬度;
(3)若n趨向無窮大,則偏離電場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.在真空中A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種電荷,在電場(chǎng)中通過A、B兩點(diǎn)的豎直平面內(nèi)對(duì)稱位置取一個(gè)矩形路徑abcd,如圖所示,現(xiàn)將一電子沿abcd移動(dòng)一周,則下列判斷正確的是(  )
A.由a→b電場(chǎng)力做負(fù)功,電子的電勢(shì)能增加
B.由b→c電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功,后做正功,總功為零
C.由c→d電子的電勢(shì)能先減小后增加
D.由d→a電子的電勢(shì)能先增加后減小,電勢(shì)能總增加量為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,在等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,它們連線的中垂線ab上,有一電子僅在電場(chǎng)力的作用下,從靜止開始由a運(yùn)動(dòng)到b的過程中(a、b相對(duì)O對(duì)稱),下列說法正確的是( 。
A.電子的動(dòng)能先增加后減少B.電子的動(dòng)能先減少后增加
C.電子的電勢(shì)能先減少后增加D.電子的電勢(shì)能先增加后減少

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做C(填答案前的字母).
A.是為了釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大橡皮筋對(duì)小車的彈力
C.是為了使橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功
D.是為了使橡皮筋松弛后小車做勻加速運(yùn)動(dòng)
(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖丙所示的紙帶,關(guān)于小車速度的測(cè)量,正確的操作應(yīng)該是測(cè)量BC(填“BC”或“AB”)兩點(diǎn)間距計(jì)算小車的速度.
3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線形狀可知,對(duì)W與v的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是AB.
A.W∝$\sqrt{v}$B.W∝$\frac{1}{v}$C.W∝v2D.W∝v3

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0V、2.0V、3.0V、則下列說法正確的是(  )
A.CD是一條等勢(shì)線
B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為$\frac{20\sqrt{3}}{3}$ V/m
C.電荷量為1.6×10-19 C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn),電荷    克服電場(chǎng)力做功為1.6×10-19 J
D.電荷量為1.6×10-19 C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn),電荷的電勢(shì)能減少4.8×10-19 J

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.某同學(xué)利用圖甲示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究小車在均勻長(zhǎng)木板上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.

(1)在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,圖乙中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn),x1=3.62cm,x4=5.12cm,由圖中數(shù)據(jù)可求得:小車的加速度為0.50m/s2,第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離(即x2)約為4.62cm.
(2)用該實(shí)驗(yàn)裝置探究ɑ與F、M之間的關(guān)系,要用鉤碼(質(zhì)量m)的重力表示小車所受的細(xì)線拉力,需滿足M>>m,滿足此條件做實(shí)驗(yàn)時(shí),得到一系列加速度a與合外力F的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),畫出a-F關(guān)系圖象,如圖丙所示,若不計(jì)滑輪摩擦及紙帶阻力的影響,由圖象可知,實(shí)驗(yàn)操作中不當(dāng)之處為沒有破壞摩擦力或平衡摩擦力不足
小車的質(zhì)量M=1kg;如果實(shí)驗(yàn)時(shí),在小車和鉤碼之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來測(cè)量拉力F,從理論上分析,該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將變大(填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理,在用鉤碼的重力表示小車所受合外力的條件下,在圖乙紙帶中1、3兩點(diǎn)間對(duì)小車用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為mg(x2+x3)=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[(x3+x42-(x1+x22](用題中所涉及數(shù)據(jù)的字母表示,兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔用t表示)

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