8.為了驗證動能定理,某學(xué)習(xí)小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置,備有下 列器材:打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙.他們稱量滑塊的 質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶,讓細(xì)線跨過滑輪并懸掛空的小桶時,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是M遠(yuǎn)大于m,實驗時為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是平衡摩擦力.

分析 為使繩子拉力為合力,應(yīng)先平衡摩擦力,繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力,應(yīng)滿足沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量.

解答 解:根據(jù)牛頓第二定律可知當(dāng)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量時,繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力,所以沙和沙桶應(yīng)滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,由受力分析可知,為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力,首先要做的是平衡摩擦力.
故答案為:M遠(yuǎn)大于m;平衡摩擦力.

點評 明確實驗原理是解決實驗問題的關(guān)鍵,本實驗的關(guān)鍵是兩個問題,一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力,再一個是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.把邊長為5cm、總匝數(shù)為400匝、總電阻為2.5歐的正方形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場中,在0.2s時間內(nèi)線圈平面從平行于磁場方向的位置轉(zhuǎn)過90°,到達(dá)與磁場方向垂直的位置,那么在這段時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值為0.5V,通過線圈的電量為0.04C.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.在點電荷Q的電場中,有一點P,與點電荷Q的距離為r;現(xiàn)在P點放一電量為q的試探電荷,其受到的電場力為F,則P點的電場強(qiáng)度為( 。
A.$\frac{F}{Q}$B.$\frac{F}{q}$C.k$\frac{Q}{{r}^{2}}$D.k$\frac{q}{{r}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖甲所示為兩平行金屬板,板間電勢差變化如乙圖所示.一帶電小球位于兩板之間,已知小球在0~t時間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),在3t時刻小球恰好經(jīng)過靜止時的位置,整個過程帶電小球沒有與金屬板相碰.則乙圖中Ux的值為( 。
A.3U0B.4U0C.5U0D.6U0

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,查資料得知,彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧長度的變化量.某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運(yùn)動來探究這一問題.為了研究方便,把小球放在水平桌面上做實驗,讓小球在彈力作用下運(yùn)動,既只有彈簧彈力做功.該同學(xué)設(shè)計實驗如下:
首先進(jìn)行如圖甲所示的實驗:將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來,在彈簧的另一端掛上小球,靜止時測得彈簧的伸長量為d.
在此步驟中,目的是要確定物理量彈簧的勁度系數(shù)k,用m、d、g表示為$\frac{mg}xhvvbp1$.
接著進(jìn)行如圖實56乙所示的實驗:將這根彈簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小球被推出去,從高為h的水平桌面上拋出,小球在空中運(yùn)動的水平距離為L.
小球的初動能Ek1=0.
小球離開桌面的動能Ek2=$\frac{mg{L}_{\;}^{2}}{4h}$.
彈簧對小球做的功W=$\frac{mg{x}_{\;}^{2}}{2d}$(用m、x、d、g表示).
對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.某同學(xué)通過實驗探究動能定理,裝置如圖所示.
在一傾斜的氣勢導(dǎo)軌固定在水平面上,已測得導(dǎo)軌總長為L,斜面高h(yuǎn),氣勢導(dǎo)軌A、B兩點各有一個光電門,一帶條形遮光片的滑塊,已知其質(zhì)量為M,用一根細(xì)繩跨過光滑定滑輪,將滑塊與質(zhì)量為m的鉤碼相連;現(xiàn)測得遮光條的寬度為d,A點到B點的距離為s,可以認(rèn)為遮光片通過光電門的平均速度看作通過該位置的瞬時速度,待鉤碼靜止時,將滑塊由靜止從斜面頂端釋放,滑塊通過光電門A的時間為t1,通過光電門B的時間為t2.用g表示重力加速度.
(1)則在滑塊下滑過程中,滑塊在A點的動能為EK1=$\frac{1}{2}M(\fracbbb35lj{{t}_{1}^{\;}})_{\;}^{2}$,在B點的動能為EK2=$\frac{1}{2}M(\fracbdx1jtf{{t}_{2}^{\;}})_{\;}^{2}$.(用題中字母表示)
(2)當(dāng)實驗中滿足條件M>>m時,可以認(rèn)為滑塊受的合理為$mg+Mg\frac{h}{L}$,則滑塊從A運(yùn)動到B的過程中,合力對滑塊做的功為W=$(m+M\frac{h}{L})gs$.(用題中字母表示)
(3)如果試驗中$(m+M\frac{h}{L})gs$=$\frac{1}{2}M(\frac7zhfhbl{{t}_{2}^{\;}})_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M(\frac739hf5z{{t}_{1}^{\;}})_{\;}^{2}$,則驗證了動能定理.(用題中字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實驗時(使用如圖所示的裝置),設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為 M,砂及砂桶的總質(zhì)量為 m,分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線,其中圖甲、乙、丙是 a-F 圖線,圖丁是 a-$\frac{1}{M}$圖線,則下列說法中正確的是( 。
A.甲和乙較好地把握了實驗條件 M 遠(yuǎn)大于 m
B.丙和丁沒有把握好實驗條件 M 遠(yuǎn)大于 m
C.甲同學(xué)長木板的傾角太小,而乙同學(xué)長木板傾角太大
D.甲、乙、丙三同學(xué)中,丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.在紙平面上有一長為h的光滑絕緣空心細(xì)管MN,管的M端內(nèi)有一帶正電的小球P1,在紙平面上N端的正右前方2h處有一個不帶電的小球P2,開始時P1相對管靜止,管水平速度v1,小球P2在紙平面上沿著以于MN延長線方向成45°角的速度v2運(yùn)動.設(shè)管的質(zhì)量遠(yuǎn)大于P1的質(zhì)量,P1在管內(nèi)的運(yùn)動對管的運(yùn)動的影響可以忽略(不計兩小球的重力).已知P1離開N端時相對紙面的速度大小恰好為$\sqrt{2}$v1,且在離開管后最終能與P2相碰,空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向里.試求:
(1)P1的比荷
(2)v1和v2的比值.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.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(diào)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(xì)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(xì)線與斜面平行(通過滑輪調(diào)節(jié)).當(dāng)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(fù)實驗,比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關(guān)系,即可達(dá)到實驗?zāi)康模?br />主要實驗步驟如下:
(1)調(diào)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(yùn)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(yùn)動;
(2)按設(shè)計的方法安裝好實驗器材.將滑塊從遠(yuǎn)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$\fracftrbnbh{{t}_{1}}$和$\fracthpnjhf{{t}_{2}}$;
(3)用天平測出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m,用米尺測出兩光電門間的距離x,比較mgx和$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracvhv7zbj{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac9htfbnl{{t}_{1}}$)2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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同步練習(xí)冊答案