7.如圖所示為“探究合外力做功和物體動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中,要將細(xì)線的拉力視作小車的合外力,需要平衡摩擦力;已知小車的質(zhì)量為M,砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m,若要認(rèn)為細(xì)線的拉力大小等于所掛砝碼和砝碼盤的總重力,則M和m需要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量.

分析 小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力的功等于合力所做的功,即拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,故可以將長木板的一段墊高;重物加速下滑,處于失重狀態(tài),其對細(xì)線的拉力小于重力,要使其對細(xì)線的拉力近似等于重力,應(yīng)該使加速度減小,即重物的質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.

解答 解: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)該改變木板的傾角,用重力的下滑分量來平衡摩擦力;
重物加速下滑,處于失重狀態(tài),其對細(xì)線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,
對重物,有:mg-T=ma
對小車,有:T=Ma
解得:T=$\frac{M}{m+M}$g
故當(dāng)M>>m時(shí),有:T≈mg
故應(yīng)保證小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量;
故答案為:平衡摩擦力;小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

點(diǎn)評 明確“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及方法是求解本題的關(guān)鍵,要求能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖甲所示,傾角 300、上側(cè)接有R=1Ω的定值電阻的粗糙導(dǎo)軌(導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),且ab與導(dǎo)軌上側(cè)相距足夠遠(yuǎn)),處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌間距L=1m,一質(zhì)量m=2㎏、阻值r=1Ω的金屬棒,在作用于棒中點(diǎn)、沿斜面且平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下,由靜止開始從ab處沿導(dǎo)軌向上加速運(yùn)動,棒運(yùn)動的速度-位移圖象如圖乙所示(b點(diǎn)為位置坐標(biāo)原點(diǎn)).若金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,g=10m/s2,則金屬棒從起點(diǎn)b沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動x=1m的過程中( 。
A.金屬棒做勻加速直線運(yùn)動
B.金屬棒與導(dǎo)軌間因摩擦產(chǎn)生的熱量為10J
C.電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J
D.通過電阻R的感應(yīng)電荷量為1C

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖是某噴水壺示意圖.未噴水時(shí)閥門K閉合,壓下壓桿 A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣;多次充氣后按下按柄B打開閥門K,水會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過程溫度保持不變.則(  )
A.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能減小
B.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能不變
C.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體放熱
D.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.$\underset{131}{53}$I是核電站中核反應(yīng)的副產(chǎn)物,它可以衰變成$\underset{131}{54}$Xe,半衰期為8天,某次檢測中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的$\underset{131}{53}$I放射性含量為安全標(biāo)準(zhǔn)值的4倍,下列說法正確的是( 。
A.$\underset{131}{53}$I變成$\underset{131}{54}$Xe為β衰變
B.$\underset{131}{54}$Xe與$\underset{131}{53}$I具有不同的核子數(shù)
C.4個(gè)$\underset{131}{53}$I中有兩個(gè)衰變?yōu)?\underset{131}{54}$Xe的時(shí)間為8天
D.至少經(jīng)過16天,該空氣樣品中$\underset{131}{53}$I的放射性含量才會達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)值

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,兩物體A、B分別與水平圓盤保持相對靜止,并隨著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,其中A質(zhì)量較大,B離轉(zhuǎn)軸距離較遠(yuǎn),則( 。
A.物體A的向心力較大B.物體B的向心力較大
C.兩物體的向心力大小相等D.無法比較它們的向心力大小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,人站在臺階式自動扶梯上,在勻速向上運(yùn)動的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.人所受的重力做正功B.人所受的重力做負(fù)功
C.梯面對人的支持力做正功D.人所受的合外力不做功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定放置,一小球在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,a為軌道的最低點(diǎn),b為軌道的最高點(diǎn).小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒有相互作用力.小球運(yùn)動過程中的重力勢能為EP、動能為EK、機(jī)械能為E、離最低點(diǎn)的豎直高度為h,以最低點(diǎn)a所在的水平面為重力勢能的參考平面,不計(jì)空氣阻力,下列圖象中正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出,經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇,若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為(  )
A.tB.$\frac{\sqrt{3}}{3}$tC.$\frac{1}{2}$tD.$\frac{1}{3}$t

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.在探究做功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,對于以下問題應(yīng)如何處理:
(1)實(shí)驗(yàn)中小車會受到阻力,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力,需要在左 (填“左”或“右”)側(cè)墊高木板; 
(2)對傾斜角度的要求是,小車無橡皮筋拉時(shí)恰能在滑板上勻速直線運(yùn)動.

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