17．某實驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的實驗裝置如圖1所示，實驗主要步驟如下：

（1）實驗時，為使小車只在橡皮筋作用下運動，在未連接橡皮筋時將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，打開打點計時器，輕推小車，得到的紙帶應(yīng)該是圖2中的乙（填“甲”或“乙”）．
（2）使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功為W；
（3）再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量（或形變量、長度等）都相同（填寫相應(yīng)實驗條件），使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…
（4）分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3…
（5）作出W-v圖象，則圖3中符合實際的圖象是D．

分析 （1）要平衡摩擦力，故此時推動小車后，小車做勻速直線運動；
（3）橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功，故橡皮條的伸長量應(yīng)該相同；
（5）根據(jù)動能定理，合力功與速度的平方是正比關(guān)系，故W-v圖象是開口小時的拋物線．

解答 解：（1）平衡摩擦力后，小車應(yīng)做勻速運動，所以紙帶應(yīng)該是圖乙；
（2）橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功；
即使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，這時橡皮筋對小車做的功為W；
再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量都相同，使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…
（3）功與速度的平方相對應(yīng)，所以圖象應(yīng)為D．
故答案為：
（1）乙；
（3）伸長量（或形變量、長度等）都相同；
（5）D．

點評 本題以探究做功和速度關(guān)系為實驗命題背景考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的處理和對結(jié)論的分析和評價能力，本題采用倍增法增加橡皮條的功，巧妙解決了變力做功的測量困難，注意要平衡摩擦力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．為測定一硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻，某小組設(shè)計了如圖甲的實驗電路，圖中R為滑動變阻器，和是理想電流表，與串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0，現(xiàn)在一定強度的光照下進行下述實驗（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表、的值I1、I2，為作出電池的U-I圖象，需要計算出路端電壓U，則U=I1R0（用題中所給符號表示）
（2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U-I圖象如圖乙所示，則該電池的電動勢E=2.90V，在流過的電流小于200mA，此電池的內(nèi)阻r=4.00Ω
（3）若用該光電池為阻值為6Ω的用電器供電，此用電器的功率P=0.338W．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．甲圖是我國自主研制的200mm離子電推進系統(tǒng)，已經(jīng)通過我國“實踐九號”衛(wèi)星空間飛行試驗驗證，有望在2015年全面應(yīng)用于我國航天器．離子電推進系統(tǒng)的核心部件為離子推進器，它采用噴出帶電離子的方式實現(xiàn)飛船的姿態(tài)和軌道的調(diào)整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、操控更靈活、定位更精準(zhǔn)等優(yōu)勢．離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子．氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出．在加速氙離子的過程中飛船獲得推力．已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質(zhì)量為m、電荷量為q．
（1）將該離子推進器固定在地面上進行試驗．求氙離子經(jīng)A、B之間的電場加速后，通過柵電極B時的速度v的大��；
（2）配有該離子推進器的飛船的總質(zhì)量為M，現(xiàn)需要對飛船運行方向作一次微調(diào)，即通過推進器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度△v，此過程中可認(rèn)為氙離子仍以第（1）中所求的速度通過柵電極B．推進器工作時飛船的總質(zhì)量可視為不變．求推進器在此次工作過程中噴射的氙離子數(shù)目N．
（3）可以用離子推進器工作過程中產(chǎn)生的推力與A、B之間的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進器工作情況．通過計算說明采取哪些措施可以增大S，并對增大S的實際意義說出你的看法．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動勢E及內(nèi)阻r．
（1）先直接用多用電表測定該電池電動勢．在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖1所示，其示數(shù)為9.3V．

（2）然后，用電壓表、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測定該電池電動勢及內(nèi)阻．
①根據(jù)實物圖2在圖4方框內(nèi)畫出其電路圖，并標(biāo)出相應(yīng)符號．
②閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U，根據(jù)幾組數(shù)據(jù)，計算出相應(yīng)的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值并作出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$圖線，如圖3所示，得到$\frac{1}{U}$軸上的截距大小為b，圖線的斜率大小為k，則可求得E=$\frac{1}$V；r=$\frac{k}-{R_0}$Ω．（用字母R0、b、k表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，寬度為d、厚度為h的導(dǎo)體放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，當(dāng)電流通過該導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的上、下表面之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實驗表明：當(dāng)磁場不太強時，電勢差U、電流I和磁感應(yīng)強度B的關(guān)系為：U=K$\frac{IB}emd22zq$，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．設(shè)載流子的電量為q，下列說法正確的是（　�。�
A．載流子所受靜電力的大小F=q$\frac{U}yetoezt$
B．導(dǎo)體上表面的電勢一定大于下表面的電勢
C．霍爾系數(shù)為K=$\frac{1}{nq}$，其中n為導(dǎo)體單位長度上的電荷數(shù)
D．載流子所受洛倫茲力的大小F洛=$\frac{BI}{nhd}$，其中n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的電荷數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．一湖面上有一伸向水面的混凝土觀景臺，如圖所示是截面圖，觀景臺下表面恰好和水面相平，A為觀景臺右側(cè)面在湖底的投影，水深h=4m．在距觀景臺右側(cè)面x=4m處有一可沿豎直方向移動的單色點光源S，現(xiàn)該光源從距水面高3m處向下移動到接近水面的過程中，觀景臺水下被照亮的最遠距離為AC，最近距離為AB，若AB=3m，求：
（ⅰ）水的折射率n；
（ⅱ）光能照亮的最遠距離AC（計算結(jié)果可以保留根號）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．用如圖所示的實驗裝置來做“研究平拋運動”的實驗時，應(yīng)注意以下兩個問題：
（1）固定斜槽軌道時應(yīng)注意使斜槽末端切線水平．
（2）實驗過程中需多次釋放小球才能描繪出小球的平拋運動的軌跡，每次釋放時都要注意讓小球從同一位置無初速度滾下．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某同學(xué)用圖甲所示的電路測繪額定電壓為3.0V的小燈泡伏安特性圖線，并研究小燈泡實際功率及燈絲溫度等問題．

（1）根據(jù)實驗原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實驗電路圖連接完整．
（2）連好電路后，開關(guān)閉合前，圖甲中滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于A（填“A端”、“B端”或“AB正中間”）．
（3）閉合開關(guān)，向B端調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，則分析電路的可能故障為B．
A．小燈泡短路   B．小燈泡斷路   C．電流表斷路   D．滑動變阻器斷路
（4）排除故障后，該同學(xué)完成了實驗．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出的小燈泡I-U圖線如圖乙．形成圖中小燈泡伏安特性圖線是曲線的原因為燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大．
（5）已知小燈泡燈絲在27℃時電阻是1.5Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），k為比例常數(shù)．根據(jù)I-U圖線，估算該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為987℃．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，先后撤去F1、F2后，兩物體最終停下，它們的v-t圖象如圖所示．已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等．則下列說法正確的是（　�。�
A．A、B兩物體的質(zhì)量之比為2：1
B．F1、F2對A、B兩物體做功之比為1：2
C．全過程中A、B兩物體的位移之比為1：2
D．全過程中A、B克服摩擦力做功之比為2：1

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同步練習(xí)冊答案