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12.如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關系.水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實驗首先保持軌道水平,通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力,再進行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數據:小車、力傳感器和擋光板的總質量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s.
(1)實驗需用螺旋測微器測量擋光板的寬度d,如圖所示,d=1.702 mm

(2)某次實驗過程:力傳感器的讀數為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),砝碼盤和砝碼的質量為m,已知重力加速度為g,則對該小車,實驗要驗證的表達式是C
A.mgs=$\frac{1}{2}$M($\frace4zi675{{t}_{2}}$) 2-$\frac{1}{2}$M($\fracy9x423c{{t}_{1}}$)2         
B.(m-m0)gs=$\frac{1}{2}$M($\fracz0xq3vn{{t}_{2}}$) 2-$\frac{1}{2}$M($\frac2qwwff3{{t}_{1}}$)2   
C.(F-m0g)s=$\frac{1}{2}$M($\fracsqnxydy{{t}_{2}}$) 2-$\frac{1}{2}$M($\frachmp1dyi{{t}_{1}}$)2   
D.Fs=$\frac{1}{2}$M($\frac1wutwn0{{t}_{2}}$) 2-$\frac{1}{2}$M($\fracgzyt2ji{{t}_{1}}$)2

分析 (1)螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數,在讀可動刻度讀數時需估讀;
(2)光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度,根據功能關系可以求出需要驗證的關系式.

解答 解:(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為1.5mm.可動刻度讀數為0.01×20.2mm=0.202mm,所以最終讀數為:1.5mm+0.202mm=1.702mm;
(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.
滑塊通過光電門1速度為:v1=$\fraclviebjh{{t}_{1}}$,滑塊通過光電門2速度為:v2=$\frac488nkad{{t}_{2}}$,
平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0,則摩擦力大小為m0g;
根據功能關系需要驗證的關系式為:(F-m0g)s=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12
即:(F-m0g)s=$\frac{1}{2}$m($\fracd7u9nsg{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$m($\frac8und3gi{{t}_{1}}$)2,故ABD錯誤,C正確,故選:C.
故答案為:(1)1.702;(2)C.

點評 了解光電門測量瞬時速度的原理,實驗中我們要清楚研究對象和研究過程,對于系統(tǒng)我們要考慮全面,同時明確實驗原理是解答實驗問題的前提.

練習冊系列答案
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20.一物體做勻變速直線運動,一段時間內的平均速度和這一過程中間位置的隨時速度的大小關系是(  )
A.小于
B.等于
C.大于
D.由于不知道是勻加速還是勻減速,所以不能確定

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1.汽車在平直的公路上以40m/s的速度勻速行駛.遇突發(fā)情況開始剎車以后又以大小為5m/s2的加速度做勻減速直線運動.求:
(1)汽車剎車4s后的速度大。
(2)汽車剎車10s后的位移為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.在同一平面互成120°角的三個共點力,其大小分別為8N、8N和12N,則這三個力的合力大小為4N,方向為與12N同向.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.在做“探究功與速度變化的關系”的實驗,某實驗小組用如圖1中甲所示裝置.圖1中乙是打點計時器打出的紙帶的其中一段,紙帶上的小黑點是計數點,相鄰的兩計數點之間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖1所示.已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.

(1 )可以判斷紙帶的左端(填“左端”或“右端”)與木塊連接.
(2)根據紙帶提供的數據可計算出打點計時器在打下A點.B點時木塊的速度vA.vB,其中vA=0.72m/s(保留兩位有效數字).
(3)如圖2所示是另一小組的實驗裝置,實驗中,通過改變橡皮筋的條數來改變橡皮筋對小車做的功.下列說法正確的是AD.
A.實驗中需要平衡阻力
B.釋放小車后開啟打點計時器
C.需要測量橡皮筋對小車做功的數值
D.每次都要從同一位置由靜止釋放小車.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.如圖1所示的實驗裝置,可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關系.

(1)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦力,下面操作正確的是D.
A.放開小車,小車能夠自由下滑即可
B.放開小車,小車能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2)利用如圖1所示的實驗裝置,讓小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行.然后通過增加橡皮筋的條數可以使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加.在正確操作情況下,得到一條較為理想的紙帶,如圖2所示,紙帶上的點并不都是為了均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶勻速段部分進行測量(選填“加速段”、“勻速段”、“減速段).

(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是BD.
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘的連線處D.小車未過兩個鐵釘的連線.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.在“探究功和速度變化關系”的實驗中,甲同學直接將長木板放在水平桌面上進行橡皮筋拉小車實驗(如圖甲所示);乙同學將長木板一端墊高(如圖乙所示),調整木板位置使得連接紙帶的小車被輕推后恰好能在木板上勻速下滑,然后進行橡皮筋拉小車實驗.

(1)兩同學中操作正確的是乙同學(填“甲”或“乙”).
(2)下列操作正確規(guī)范的是C.(本題只有一個選項是正確的)
A.打點計時器接直流電源
B.先釋放小車,再接通電源
C.需使用相同規(guī)格的橡皮筋
D.改變橡皮筋條數后小車可從不同位置靜止釋放
(3)通過正確操作得到的一條紙帶應為圖。ㄌ睢氨被颉岸 保

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.在探究功與物體速度變化關系的實驗中

(1)除長木板、足夠多的橡皮筋和紙帶外,還需要以下哪些器材才能完成該實驗ACFG(填器材的代號,漏填或多填均不得分)
(2)圖甲、乙分別是A、B兩位同學實驗后交上的紙帶,你認為兩位同學操作合理的是B(填“A“或“B“),不合理的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力時木板傾角過。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.在真空中有兩個等量的正電荷q1和q2,分別固定于A、B兩點,DC為AB連線的中垂線,C為A、B兩點連線的中點,將一正電荷q3由C點沿著中垂線移至無窮遠處的過程中,下列結論不正確的有( 。
A.電勢能逐漸減小B.電勢能逐漸增大
C.q3受到的電場力逐漸減小D.q3受到的電場力先逐漸增大再減小

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