9.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊,細(xì)砂.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線(xiàn)通過(guò)滑輪掛上空的小砂桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡摩擦力.若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:

(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有天平,刻度尺.
(2)某同學(xué)用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量M.往砂桶中裝入適量的細(xì)砂,用天平稱(chēng)出此時(shí)砂和砂桶的總質(zhì)量m.讓砂桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2).若滿(mǎn)足m?M,則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量).

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;
(2)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,求出合力的功和動(dòng)能的增加量即可.

解答 解:(1)驗(yàn)證“動(dòng)能定理”的原理是用砂和桶的重力當(dāng)成小車(chē)的合力,合力做功改變小車(chē)的動(dòng)能,所以需要天平測(cè)量小車(chē)質(zhì)量,刻度尺測(cè)量下降的距離以求解合力做功,所以需要的實(shí)驗(yàn)器材有:天平,刻度尺;
(2)滑塊外力所做功為:W=mgL,
滑塊動(dòng)能增加量為:△EK=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12
故需要驗(yàn)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,刻度尺;(2)mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理以及具體操作,知道為何要平衡摩擦力以及砂桶和砂總重力等于滑塊所受拉力的條件,明確所要測(cè)量的物理量之間的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖甲所示,理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為4:1,電壓表和電流表均為理想交流電表,原線(xiàn)圈接如圖乙所示的正弦交流電,圖中R為NTC型熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減。,R1為定值電阻,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.交流電壓M的表達(dá)式u=36$\sqrt{2}$sin100πt V
B.R1處溫度升高時(shí),電流表A的示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)減小
C.變壓器原、副線(xiàn)圈中的電流之比隨R1處溫度的變化而變化
D.R1處溫度升高時(shí),變壓器原線(xiàn)圈的輸入功率變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列實(shí)驗(yàn)中,可在運(yùn)行的太空艙中進(jìn)行的是( 。
A.用彈簧秤測(cè)物體的重力B.用測(cè)力計(jì)測(cè)力
C.用天平測(cè)物體的質(zhì)量D.用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣壓

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.據(jù)《新消息》報(bào)道,北塔公園門(mén)前,李師傅用牙齒死死咬住長(zhǎng)繩的一端,將停放著的一輛卡車(chē)緩慢拉動(dòng).小華同學(xué)看完表演后做了如下思考,其中正確的是( 。
A.李師傅選擇斜向上拉可以減少車(chē)對(duì)地面的正壓力,從而減少車(chē)與地面間的摩擦力
B.李師傅選擇斜向上拉可以減少人對(duì)地面的正壓力,從而減少人與地面間的摩擦力
C.車(chē)被拉動(dòng)的過(guò)程中,繩對(duì)車(chē)的拉力大于車(chē)對(duì)繩的拉力
D.若將繩系在車(chē)頂斜向下拉,要拉動(dòng)汽車(chē)將更不容易

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下:
器  材規(guī)  格器  材規(guī)  格
小燈泡標(biāo)有“3.8V,0.3V”字樣滑動(dòng)變阻器R1最大阻值10Ω,額定電流1.0A
電壓表V量程0-5V,內(nèi)阻5kΩ滑動(dòng)變阻器R2最大阻值1kΩ,額定電流0.5A
電流表A1量程0-100mA,內(nèi)阻4Ω直流電源E電動(dòng)勢(shì)約6V,內(nèi)阻約為0.5Ω
電流表A2量程0-500mA,內(nèi)阻0.4Ω導(dǎo)線(xiàn)、電鍵等

①在上述器材中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選${R}_{1}^{\;}$.
②在圖甲中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路.
③利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中,描繪出了圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn).根據(jù)此圖給出的信息,可以判斷出圖丙中正確的是(圖中P為小燈泡功率)D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸傳播,波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,零時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),t1=3s時(shí)波源停止振動(dòng),如圖為t2=3.5s時(shí)的波形圖,其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置離原點(diǎn)O的距離x=5.0m.以下說(shuō)法不正確的是 ( 。 
A.波速為4m/sB.波長(zhǎng)為6m
C.波源的起振方向沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.2.0~3.0內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
E.0~3.0內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的總路程為1.4m   

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.一輕繩通過(guò)光滑的定滑輪,系著質(zhì)量均為m的物體A和B,A放在光滑的水平地面M點(diǎn),B懸在空中,現(xiàn)用水平恒力F拉物體A,當(dāng)物體A從M點(diǎn)向前運(yùn)動(dòng)了s,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,此時(shí)輕繩與水平方向夾角為θ,如圖所示,設(shè)輕繩的拉力為T(mén),則以下說(shuō)法正確的是(  )
A.到過(guò)N點(diǎn)時(shí)F=Tcosθ
B.物體A從M到N過(guò)程中,先加速度后減速度
C.在這個(gè)過(guò)程中,拉力F做的功等于B物體重力勢(shì)能的增加量
D.若到N點(diǎn)撤去拉力F,當(dāng)A再回到M點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能小于Fs

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖(a)所示,間距為50cm、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ=30°的斜面上.在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(b)所示.t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放.在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動(dòng),兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好.
已知cd棒的質(zhì)量為0.1kg、ab棒的質(zhì)量及兩棒的阻值均未知,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為1m,在t=tx時(shí)刻(tx未知)ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,求:

(1)通過(guò)cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向;
(2)當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒中的電流;
(3)ab棒開(kāi)始下滑的位置離EF的距離及ab棒的質(zhì)量;
(4)求:ab棒開(kāi)始下滑至EF的過(guò)程中,ab棒的動(dòng)能、重力勢(shì)能的變化量以及回路中產(chǎn)生的內(nèi)能Q.
對(duì)于問(wèn)題(4),有同學(xué)是這么認(rèn)為的:ab棒在下滑過(guò)程中,由于安培力對(duì)ab棒做負(fù)功,故棒的機(jī)械能減少,減少的機(jī)械能ω等于回路中產(chǎn)生的內(nèi)能Q,該同學(xué)的分析是否正確?如果正確,按照他的思路,解出內(nèi)能Q;如果不正確,請(qǐng)說(shuō)明有什么問(wèn)題并按照你的理解,解出內(nèi)能Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.關(guān)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的理解,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,如果在相同時(shí)間里速度的變化量相同,則一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,如果在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差為一恒量,則一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度小于中間位置的瞬時(shí)速度
D.加速度恒定的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

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