6.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、刻度尺、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有天平.
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).

分析 (1)該實驗驗證拉力做的功與滑塊動能的變化是否相等,從而驗證動能定理.根據(jù)實驗的原理來分析需要的器材;
(2)實驗前要平衡摩擦力,使滑塊受到的合力等于沙和沙桶的重力;只有在滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶總質(zhì)量的情況下,才可近似認(rèn)為滑塊受到的拉力等于沙和沙桶的重力.
(3)將滑塊的瞬時速度,代入動能定理表達(dá)式即可正確解題.

解答 解:(1)在實驗中,需要測量滑塊、沙和沙桶的質(zhì)量,所以還需要天平.
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,需要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,即M>>m,實驗時首先要平衡滑塊受到的摩擦力.
(3)由動能定理得:W=△EK,拉力做的功:W=mgL,
則實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12;
故答案為:(1)天平;(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,平衡摩擦力;(3)mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12

點評 該題考查了力學(xué)實驗的基本操作和數(shù)據(jù)處理,正確解答這些問題的關(guān)鍵是明確實驗原理,提高應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實驗問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于布朗運動,下列說法中正確的是( 。
A.布朗運動是微觀粒子的運動,牛頓運動定律不再適用
B.布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映
C.隨著時間的推移,布朗運動逐漸變慢,最終停止
D.因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān),所以布朗運動也叫做熱運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示的電路中,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電動機的電阻R0=1.0Ω,電阻R1=1.5Ω.電動機正常工作時,電壓表的示數(shù)U1=3.0V,求:
(1)電源釋放的總電功率;
(2)通電一分鐘,電動機做的有用功為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.t=0時刻A、B兩質(zhì)點從同一地點沿同一方向開始做直線運動,在時間t內(nèi)平均速度為$\overline{v}$,它們的$\overline{v}$-t圖線分別為圖中的直線A、B,下列判斷正確的是( 。
A.質(zhì)點A的加速度大小為1m/s2B.質(zhì)點B的加速度大小為1m/s2
C.t=2s時,質(zhì)點A、B相遇D.t=4s時,質(zhì)點A、B相遇

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度的值越來越小,則在這段時間內(nèi)( 。
A.振子的速度越來越大B.振子正在向平衡位置運動
C.振子的速度方向與回復(fù)力方向相反D.振子正在遠(yuǎn)離平衡位置

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.將一個力傳感器接到計算機上,就可以測量快速變化的力,用這種方法測得的某單擺小角度擺動時懸線上的拉力大小隨時間變化曲線如圖所示.由此圖線做出的下列判斷中,正確的是( 。
A.t=0.8s時擺球正經(jīng)過最低點
B.t=0.5s時擺球正經(jīng)過最低點
C.擺球每次經(jīng)過最低點的速度在不斷減小
D.擺球擺動的周期是0.6s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列說法正確的是( 。
A.布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動
B.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子之間的勢能增加
C.將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽,就變成了非晶體
D.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低
E.空調(diào)機作為制冷機使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于機械振動,下列說法正確的是( 。
A.振動物體的回復(fù)力一定等于振動物體所受到的合外力
B.做簡諧運動的物體通過平衡位置時其合力一定為0
C.火車過橋要慢行,目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率,以免發(fā)生共振損壞橋梁
D.有機械振動一定能形成機械波

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.如圖所示,在“研究平拋物體運動”的實驗中,可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度.實驗 簡要步驟如下:
A.讓小球多次從軌道上同一位置滾下,記下小球穿過卡片孔的一系列位置.
B.安裝好器材,注意斜槽末端水平和平板豎直,記下斜槽末端O點和過O點的豎直線.
C.測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y,用v0=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$算出該小球的平拋初速度,實驗需要對多個點求v0的值,然后求它們的平均值.
D.取下白紙,以O(shè)為原點,以初速度方向為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向建立直角坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋軌跡.上述實驗步驟的合理順序是BADC(只排列序號即可).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案