【題目】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)室組裝了一套如右上圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線(xiàn)通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，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(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是_______________________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是________________．

(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱(chēng)出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(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)．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ______________．(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)

【答案】 天平、刻度尺 沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力

【解析】試題分析：（1）該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證拉力做的功與滑塊動(dòng)能的變化是否相等，從而驗(yàn)證動(dòng)能定理．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理來(lái)分析需要的器材；（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)速度，代入動(dòng)能定理表達(dá)式即可正確解題．

（1）在實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量滑塊、沙和沙桶的質(zhì)量，所以還需要天平．需要測(cè)量打出的紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間的距離，所以還需要刻度尺

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)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，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡滑塊受到的摩擦力．
（3）由動(dòng)能定理得，拉力做的功，則實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ；

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下列哪種力不是洛倫茲力( )

A. 電荷間的相互作用力 B. 電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力

C. 磁鐵對(duì)小磁針的作用力 D. 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

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【題目】關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是( )

A. 電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于外電路斷開(kāi)時(shí)電源兩極間的電壓

B. 電動(dòng)勢(shì)是表征電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)大小的物理量

C. 電動(dòng)勢(shì)是表征電場(chǎng)力做功多少的物理量

D. 外電路發(fā)生變化時(shí)，電源兩端的電壓隨之變化，電動(dòng)勢(shì)也隨之變化

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【題目】如圖甲所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚，它的__________(填“磨砂面”或“光學(xué)面”)不能用手直接接觸。在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個(gè)針孔的位置不同，分別為d、e兩點(diǎn)，如圖乙所示。計(jì)算折射率時(shí)，用________（填“d”或“e”）點(diǎn)得到的值較小，用________（填“d”或“e”）點(diǎn)得到的值誤差較小。

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【題目】如圖所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞．已知大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50 kg，橫截面積為S1＝80.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50 kg，橫截面積為S2＝40.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0 cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p＝1.00×105 Pa，溫度為T(mén)＝303 K．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T(mén)1＝495 K．現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移．忽略?xún)苫钊c汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；

(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．

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【題目】如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈輸入電壓U＝Umsinωt，副線(xiàn)圈電路中R0為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器．V1和V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和U2表示；A1和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示．下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. I1和I2表示電流的瞬間值

B. U1和U2表示電壓的最大值

C. 滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中，U2不變、I1變大

D. 滑片P向下滑動(dòng)過(guò)程中，U2變小、I1變小

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【題目】鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車(chē)在彎道上的行駛速率.下表中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r及與之相對(duì)應(yīng)的軌道的高度差h.

彎道半徑r/m

660

330

220

165

132

110

內(nèi)外軌高度差h/mm

50

100

150

200

250

300

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式,并求出當(dāng)r=440 m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值.

(2)鐵路建成后，火車(chē)通過(guò)彎道時(shí)，為保證絕對(duì)安全，要求內(nèi)外軌道均不向車(chē)輪施加側(cè)向壓力，又已知我國(guó)鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1.500 m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國(guó)火車(chē)的轉(zhuǎn)彎速率(路軌傾角很小時(shí)，正弦值按正切值處理，結(jié)果可用根號(hào)表示，g=10 m／s2).

(3)隨著人們生活節(jié)奏加快，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊�，為了提高運(yùn)輸能力，國(guó)家對(duì)鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請(qǐng)根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施.

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【題目】為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球1和2，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量（分別為m1和m2，且m1＞m2）；

②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線(xiàn)水平．將一斜面BC連接在斜槽末端；

③先不放小球2，讓小球1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置E；

④將小球2放在斜槽前端邊緣上，讓小球1從斜槽頂端A處仍由靜止?jié)L下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球1和小球2在斜面上的落點(diǎn)位置；

⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF．

根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：

（1）小球1與2發(fā)生碰撞后，1的落點(diǎn)是圖中的 點(diǎn)，2的落點(diǎn)是圖中的 點(diǎn)．

（2）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿(mǎn)足關(guān)系式 ，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的．

（3）用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿(mǎn)足關(guān)系式 ，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞．

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