【題目】某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。在水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一沙桶相連,沙桶和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B處有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為td表示遮光片的寬度,L表示遮光片右側(cè)初位置至光電門之間的距離,用g表示重力加速度。

(1)該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測量了遮光片的寬度,如圖所示,遮光片寬度的測量值d=___cm

(2)讓沙桶內(nèi)盛上適量細(xì)沙,測出沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m,調(diào)整導(dǎo)軌傾角,讓滑塊恰好在A處靜止。剪斷細(xì)繩后,滑塊開始加速下滑,記錄遮光片通過光電門的時(shí)間t;保持滑塊的質(zhì)量M和遮光片右側(cè)初位置至光電門之間的距離L不變,改變沙桶內(nèi)細(xì)沙的質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角,重復(fù)以上步驟,通過每次實(shí)驗(yàn)記錄的mt,描點(diǎn)作出了一個(gè)線性關(guān)系的圖象,從而更直觀地研究滑塊動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖象是________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。

Atm圖象 B t2m圖象 C t2圖象 Dm2圖象

(3)為了減小上述實(shí)驗(yàn)中的誤差,下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的一項(xiàng)是________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)

A.應(yīng)使沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量M

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C.遮光片的寬度要適當(dāng)小些

D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

【答案】0.235 C A

【解析】

(1)[1]由游標(biāo)卡尺測量出遮光片的寬度

(2)[2]測出沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌傾角,讓滑塊恰好在A處靜止,則:

剪斷細(xì)繩后,滑塊開始加速下滑,滑塊所受合力

滑塊沿氣墊導(dǎo)軌滑行L,合外力對(duì)它所做功

滑塊過光電門的速度

滑塊沿氣墊導(dǎo)軌滑行L過程,滑塊動(dòng)能變化

若合外力對(duì)它所做功等于滑塊動(dòng)能的變化,則

整理得:

為得到線性關(guān)系圖象,則應(yīng)作圖象

Atm圖象,與分析不符,故A項(xiàng)不符合題意;

Bt2m圖象,與分析不符,故B項(xiàng)不符合題意;

Ct2圖象,與分析相符,故C項(xiàng)符合題意;

Dm2圖象,與分析不符,故D項(xiàng)不符合題意。

(3)[3] A.據(jù)(2)分析知,滑塊下滑過程中合力等于沙桶和細(xì)沙的總重力,故A項(xiàng)不必要,即A項(xiàng)符合題意;

B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些,減小測量L的相對(duì)誤差.故B項(xiàng)必要,即B項(xiàng)不符合題意;

C.滑塊過光電門的速度是用遮光片通過光電門的平均速度替代,則遮光片的寬度要適當(dāng)小些,以減小速度測量的誤差.故C項(xiàng)必要,即C項(xiàng)不符合題意;

D.細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行時(shí),細(xì)線斷后,滑塊受到的合力才等于細(xì)線未斷時(shí)細(xì)線中的拉力.故D項(xiàng)必要,即D項(xiàng)不符合題意。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.處于n= 4能級(jí)的氫原子不能吸收A光子發(fā)生躍遷

C.處于n= 4能級(jí)的氫原子不能吸收B光子發(fā)生躍遷

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B. 小球從b位置運(yùn)動(dòng)到d位置的過程中,加速度最大時(shí)速度一定最大

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