4.如圖甲所示,是某同學(xué)驗(yàn)證動能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.其步驟如下:

a.易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙,用輕繩通過滑輪連接在小車上,小車連接紙帶.合理調(diào)整木板傾角,讓小車沿木板勻速下滑.
b.取下輕繩和易拉罐,測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.
c.取下細(xì)繩和易拉罐后,換一條紙帶,讓小車由靜止釋放,打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出),O為打下的第一點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為f,重力加速度為g.
①步驟c中小車所受的合外力可認(rèn)為是mg
②為驗(yàn)證從O→C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系,測出BD間的距離為x0,OC間距離為x1,則C點(diǎn)的速度為$\frac{{x}_{0}f}{2}$.則本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式為$\frac{M{f}^{2}{{x}_{0}}^{2}}{8}$(用所測物理量的符號表示).

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度求C點(diǎn)速度,再確定動能增量;需要驗(yàn)證動能增加量等于合力做的功.

解答 解:勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度,故
vC=$\frac{{x}_{0}}{2T}=\frac{{x}_{0}f}{2}$
動能增量為:$\frac{1}{2}M{{v}_{C}}^{2}=\frac{M{f}^{2}{{x}_{0}}^{2}}{8}$
合力的功為:mgx1
需要驗(yàn)證的關(guān)系式為mgx1=$\frac{M{f}^{2}{{x}_{0}}^{2}}{8}$
故答案為:$\frac{M{f}^{2}{{x}_{0}}^{2}}{8}$.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定需要驗(yàn)證的等式,其中合力的求解根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件確定.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂,在水平路面上以v0=12m/s的速度勻速行駛.某時刻,車廂脫落,并以a=2m/s2的加速度大小減速滑行,在車廂脫落t=3s后,司機(jī)才發(fā)現(xiàn)并緊急剎車直至停止運(yùn)動.已知卡車在行駛過程中所受到阻力與車重成正比,剎車時的阻力是正常行駛時的3倍,且剎車前的牽引力保持不變,求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離x.

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15.如圖所示水平面上,質(zhì)量為10kg的物塊A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端,彈簧的另一端固定在小車上,小車靜止不動,彈簧對物塊的彈力大小為5N時,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),若小車以加速度a=0.6m/s2沿水平地面向右加速運(yùn)動時( 。
A.物塊A相對小車仍靜止B.物塊A受到的摩擦力將減小
C.物塊A受到的摩擦力大小不變D.物塊A受到的彈力將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上,B懸掛著.已知質(zhì)量mA=3mB,不計(jì)滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°,那么下列說法中正確的是( 。
A.彈簧的彈力將減小
B.物體A對斜面的壓力將減少
C.物體A受到的靜摩擦力將減小
D.彈簧的彈力及A受到的靜摩擦力都不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.在一次實(shí)驗(yàn)時某同學(xué)用游標(biāo)卡尺(20等份)測量某物體直徑(如圖1),示數(shù)為100.25mm.在一次實(shí)驗(yàn)時某同學(xué)用螺旋測微器測量某物體厚度(如圖2),示數(shù)為5.666mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,傾角為300的光滑斜面上水平放置一條0.2米長的導(dǎo)線PQ,兩端連以輕軟的直導(dǎo)線,組成閉合回路,導(dǎo)線通以5安電流,方向自Q向P.當(dāng)有豎直向上B=0.6T的勻強(qiáng)磁場時,PQ恰好平衡.
(1)求PQ所受的安培力
(2)求PQ所受的重力.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.用r表示兩個分子間的距離,用Ep表示兩個分子間相互作用的勢能.當(dāng)r=r0時兩分子間的斥力等于引力.下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)r>r0時,分子間作用力表現(xiàn)為斥力
B.當(dāng)r<r0時,分子間作用力表現(xiàn)為引力
C.當(dāng)r>r0時,Ep隨r的增大而增大
D.當(dāng)r<r0時,Ep隨r的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.有一個未知電阻Rx,用圖中(a)和(b)兩種電路分別對它進(jìn)行測量,用(a)圖電路測量時,兩表讀數(shù)分別為6V,6mA,用(b)圖電路測量時,兩表讀數(shù)分別為5.9V,10mA,則用左 圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小,測量值Rx=1000Ω,從系統(tǒng)誤差角度分析,Rx的測量值與其真實(shí)值Rx比較,Rx> Rx(填“>”、“=”或“<”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.在光滑水平面上原來靜止的木塊受到一個方向水平向右,大小從某一數(shù)值逐漸減小的外力作用時,木塊將做(  )
A.勻減速運(yùn)動B.勻加速運(yùn)動
C.速度逐漸減小的變加速運(yùn)動D.速度逐漸增大的變加速運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案