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12.某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖1,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.

(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關、刻度尺和交流電源(填“交流”或“直流”).
(2)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阻力,則下面操作正確的是D.
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(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B.
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?shù)倪B線處  
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的GK部分進行測量(根據(jù)圖2示的紙帶回答).

分析 (1)打點計時器需要使用交流電源
(2)實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力.受力平衡時,小車應做勻速直線運動
(3)若木板水平放置,對小車受力分析可知,小車速度最大時小車受到的合力應為零,即小車受到的橡皮筋拉力與摩擦力相等,橡皮筋應處于伸長狀態(tài);
(4)要測量最大速度,應該選用點跡恒定的部分.

解答 解:(1)除了圖中已有的器材外,還需要導線,開關,刻度尺和交流電源.
(2)實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力.受力平衡時,小車應做勻速直線運動,所以正確的做法是:放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可,故ABC錯誤,D正確.
(3)因為木板水平放置,故摩擦力沒有被平衡掉,當小車速度最大時,F(xiàn)=f,故橡皮筋仍有彈力,處于伸長狀態(tài);小車在兩個鐵釘?shù)倪B線的左側,尚未到兩個鐵釘?shù)倪B線處,故ACD錯誤,B正確.
(4)要測量最大速度,應該選用點跡恒定的部分.即應選用紙帶的GK部分進行測量.
故答案為:(1)交流;(2)D;(3)B;(4)GK

點評 本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關系實驗的原理,從實驗原理的角度分析即可

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,在光滑的水平面上有一質量為2m的足夠長的長木板B,其上表面離長木板B的右端距離為l=0.7m處放一質量為m的物塊A(可視為質點),長木板離傳送帶左側的距離為l1=3.2m,且傳送帶的上端與長木板B的上表面相平齊.現(xiàn)給長木板B一個水平向右,大小為F=32μmg的推力,當長木板B與傳送帶左側相碰的瞬間,長木板B立即停止且固定不動,同時撤去力F,物塊A以某一速度滑上以順時針勻速轉動,速度為v(未知)、長度為l2=0.5m的傳送帶后滑上與水平面夾角為θ=37°的足夠長的斜面,且物塊A在斜面上上滑過程的位移與時間關系為s=kt-5t2(m)且k>0,已知物塊A與長木板B、傳送帶及斜面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,傳送帶轉動輪大小忽略不計,滑塊A通過軌道銜接處時無能量損失,重力加速度取g=10m/s2.求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)μ的值.
(2)滑塊A上傳送帶時的速度大�。�
(3)物塊A在斜面上上升的最大高度h與速度v的關系.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖甲所示,兩平行金屈板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓U兩板間電場可看作是均勻的,且兩極板外無電場,極板長L=0.2m,板間距離d=0.2m,在金屬板右側有一邊界為MN 的區(qū)域足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線00'垂直,磁感應強度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線連續(xù)射入電場中,已知每個粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108 C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的.
(1)試求帶電粒子射出電場時的最大速度;
(2)從電場射出的帶電粒子,進入磁場運動一段時間后又射出磁場.求粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間;
(3)試求從電場射出的帶電粒子進入磁場后從磁場左邊界射出區(qū)域的寬度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的足夠長平行金屬導軌,導軌間距為L,兩導軌頂端連有一定值電阻R,導軌平面與水平面的夾角為θ,勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上,質量為m、電阻為r的光滑導體棒從某一高度處由靜止釋放,導體棒運動過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好,其他部分的電阻不計,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )
A.導體棒先做加速度減小的加速運動,后做勻速運動
B.若導體棒的速度為v,則R兩端的電壓為BLv
C.導體棒的最大速度為mgR+rB2L2
D.在導體棒下滑過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱等于導體棒克服安培力所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某研究性學習小組設計了利用力傳感器和光電門傳感器探究“動能定理”的實驗,他們將力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線通過一個定滑輪與重物G相連,用力傳感器記錄小車受到拉力的大�。谒杰壍郎螦、B兩點各固定一個光電門傳感器,用于測量小車通過A、B兩點時的速度v1和v2,如圖所示.在小車上增減砝碼來改變小車質量,用不同的重物G來改變拉力的大小,摩擦力不計.

(1)實驗主要步驟如下:
①測量小車和拉力傳感器的總質量M1,把細線的一端固定在力傳感器上,另一端通過定滑輪與重物G相連,正確連接所需電路;
次數(shù)M/kg(v22-v12)/m2s-2△Ek/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.22W3
41.002.401.202.421.21
51.002.841.422.861.43
②將小車停在點C,由靜止開始釋放小車,小車在細線拉動下運動.除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應該記錄的物理量為兩光電門間的距離;
③改變小車的質量或重物的質量,重復②的操作.
(2)右側表格中M是M1與小車中砝碼質量之和,△Ek為動能變化量,F(xiàn)是拉力傳感器的示數(shù),W是F在A、B間所做的功.表中的△E3=0.600,W3=0.610(結果保留三位有效數(shù)字).
(3)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),物體所受合外力的功等于動能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.現(xiàn)要用如圖所示的實驗裝置探究“動能定理”:一傾角θ可調的斜面上安裝有兩個光電門,其中光電門乙固定在斜面上,光電門甲的位置可移動.不可伸長的細線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上,另一端通過光滑定滑輪與重物相連,細線與斜面平行(通過滑輪調節(jié)).當滑塊沿斜面下滑時,與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t,從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v.改變光電門甲的位置,重復實驗,比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關系,即可達到實驗目的.
主要實驗步驟如下:
(1)調節(jié)斜面的傾角θ,用以平衡滑塊的摩擦力.將帶有遮光片的滑塊置于斜面上,輕推滑塊,使之運動.可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運動;
(2)按設計的方法安裝好實驗器材.將滑塊從遠離光電門甲的上端由靜止釋放,滑塊通過光電門甲、乙時,遮光片擋光的時間分別t1和t2,則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為\fractytgexst1\frack3b03zst2;
(3)用天平測出滑塊(含遮光片)的質量M及重物的質量m,用米尺測出兩光電門間的距離x,比較mgx和12(M+m)(\fracidmgpi3t22-12(M+m)(7llmhmct12的大小,在誤差允許的范圍內(nèi),若兩者相等,可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中a點以初速度v0進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b點,如圖所示,可以判斷( �。�
A.粒子的加速度在a點時較大
B.電場中a點的電勢比b的電勢小
C.粒子可能帶負電,在b點時速度較大
D.粒子一定帶正電,動能先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.在水平地面上有一質量為3kg的物體,物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運動,10s后拉力大小減為F3,該物體的運動速度隨時間t的變化規(guī)律如圖所示.
求:(1)物體的總位移
(2)物體受到的拉力F的大小
(3)物體與地面之間的動摩擦因數(shù).(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m.質量為6×10-2 kg的通電直導線,電流I=1A,方向垂直紙面向外,導線用平行于斜面的輕繩拴住不動,整個裝置放在磁感應強度每秒增加0.4T,方向豎直向上的磁場中,設t=0,B=0,則需要多長時間斜面對導線的支持力為零?(g取10m/s2

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