某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的一套裝置,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、復(fù)寫(xiě)紙、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連上紙帶,沙桶中不放沙子時(shí),釋放沙桶,滑塊不動(dòng)。要完成該實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為:

(1)還需要的實(shí)驗(yàn)器材有                   
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是          ,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,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的條件是                  
(3)在上述的基礎(chǔ)上,某同學(xué)測(cè)得滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,測(cè)得此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m.接通電源,釋放沙桶,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).則對(duì)滑塊,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,已知重力加速度為g).
(1)天平 刻度尺 (2)平衡摩擦力  沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量  (3)

試題分析:(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶分析可計(jì)算出初末速度和小車(chē)對(duì)應(yīng)的位移,但需要有測(cè)量長(zhǎng)度的工具即刻度尺。要找到合外力做功,位移測(cè)量后,還要找到合外力,即沙和沙桶的重力,因此需要天平來(lái)測(cè)量質(zhì)量從而計(jì)算重力。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,把繩子拉力作為合力,即排除了摩擦力做功,所以實(shí)驗(yàn)首先要做的步驟是平衡摩擦力。對(duì)繩子拉力,我們以沙和沙桶重力來(lái)代替,事實(shí)上,繩子拉力并不等于重力,小車(chē)和沙桶做為一個(gè)整體,加速度,繩子拉力,當(dāng)遠(yuǎn)小于時(shí),繩子拉力近似等于沙和沙桶重力。(3)若滿(mǎn)足動(dòng)能定理則有合外力做功等于動(dòng)能變化量,即.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)對(duì)于本實(shí)驗(yàn),以下說(shuō)法中正確的是__________
A.砂和桶的總質(zhì)量要遠(yuǎn)大于小車(chē)的總質(zhì)量
B.每次改變小車(chē)質(zhì)量后,需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)中也可不測(cè)加速度的具體數(shù)值,只要測(cè)出不同情況下加速度的比值就行了
D.若要驗(yàn)證“加速度與力的平方成正比”這一猜想,在作圖線時(shí)最好以F2為橫坐標(biāo)
(2)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示,下列對(duì)此同學(xué)操作的判斷正確的是______

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)固定在長(zhǎng)木板的最右端,而應(yīng)固定在靠近定滑輪的那端
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池,而應(yīng)使用交流電源
C.不應(yīng)將長(zhǎng)木板水平放置,而應(yīng)在右端墊起合適的高度,平衡摩擦力
D.小車(chē)初始位置不應(yīng)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn),而應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置
(3)改正實(shí)驗(yàn)裝置后,該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中保持拉力不變,得到了小車(chē)加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù),如下表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
加速度
a/ m·s-2
小車(chē)與砝碼總質(zhì)量
m/kg
小車(chē)與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)
m-1 /kg-1
1
0.32
0.20
5.0
2
0.25
0.25
4.0
3
0.21
0.30
3.3
4
0.18
0.35
2.9
5
0.16
0.40
2.5
請(qǐng)你在方格紙中建立合適坐標(biāo)并畫(huà)出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線。
(4)從圖線可得出拉力大小為           (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(5)保持小車(chē)質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖所示。此圖中直線發(fā)生明顯彎曲的原因是_______________________________________________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能定理,在一端帶滑輪的長(zhǎng)木板上放置一個(gè)光電門(mén),其位置可移動(dòng),與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間。改變光電門(mén)的位置進(jìn)行多次測(cè)量,每次都使小車(chē)上的遮光片從某一固定位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量出遮光片的寬度d,讀數(shù)為2.362mm,請(qǐng)?jiān)诼菪郎y(cè)微器相應(yīng)括號(hào)里填入相應(yīng)數(shù)據(jù),示數(shù)a為:     ,示數(shù)b為:      

(2)用米尺測(cè)量出小車(chē)釋放位置與光電門(mén)之間的距離S,并記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間t,測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為M(滿(mǎn)足M>>m,其中m為鉤碼的質(zhì)量),為減小實(shí)驗(yàn)誤差
①你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是___________________;
②小車(chē)動(dòng)能的增量ΔEK=_____________(用題中給定的字母表示)     

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(8分)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

小車(chē)放在木板上,小車(chē)前端系一條細(xì)繩,繩的一端跨過(guò)定滑輪掛一個(gè)小盤(pán),盤(pán)中可放重物,在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為小盤(pán)和重物所受的重力等于小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的力。
(1)實(shí)驗(yàn)中把木板一側(cè)墊高的目的是____________________,為達(dá)到上述目的需調(diào)節(jié)木板傾斜度,使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做_______________________運(yùn)動(dòng)。
(2)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),圖乙為某次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,則加速度a=______________________m/s2
(3)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)描點(diǎn)并畫(huà)出如圖丙所示曲線。為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系,請(qǐng)你根據(jù)圖丙數(shù)據(jù)在圖丁中建立合理坐標(biāo),并描點(diǎn)畫(huà)線。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(7分)為了探究動(dòng)能定理,一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他先固定并調(diào)整斜槽,讓末端O點(diǎn)的切線水平,再將一木板豎直放置并固定,木板到斜槽末端O的距離為s,使小球從斜槽上某一標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放,若小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度為H、小球從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)擊中木板時(shí)下落的高度為y。

(1)假定斜槽光滑,小球由靜止滑下到擊中木板的過(guò)程中,滿(mǎn)足動(dòng)能定理的關(guān)系式為:__________。
(2)若斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(只考慮滑動(dòng)摩擦力,且小球與水平槽之間的摩擦不計(jì)),小球由靜止滑下到擊中木板的過(guò)程中,滿(mǎn)足動(dòng)能定理的關(guān)系式是:___________。
(3)改變小球在斜槽上的釋放位置,進(jìn)行多次測(cè)量,能得到多組關(guān)于H和y的數(shù)據(jù),若以H為橫坐標(biāo),從(1)、(2)中的關(guān)系式可知以________為縱坐標(biāo),通過(guò)描點(diǎn)作圖,能得到一條傾斜的直線。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

用游標(biāo)50分度的卡尺測(cè)定某圓柱的直徑時(shí),卡尺上的示數(shù)如圖?勺x出圓柱的直徑為        mm。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)(6分)用自由落體法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示,其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。用刻度尺測(cè)得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),重物的質(zhì)量為1.00kg,取g=10.0m/s2。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了________J;此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了_______J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

②乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶,測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以為縱軸畫(huà)出了如圖的圖線。圖線未過(guò)原點(diǎn)O的原因是___________________。
(2)實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材:
待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V,內(nèi)阻約1.0Ω)
電流表G(滿(mǎn)偏電流1.5mA,內(nèi)阻10Ω)
電流表A(量程0~0.60A,內(nèi)阻約0.10Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,2A)
滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,1A)
定值電阻R3=990Ω、開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干
①小明同學(xué)選用上述器材(滑動(dòng)變阻器只選用了一個(gè))測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量和操作方便,實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器,應(yīng)是     。(填代號(hào))
②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出他的實(shí)驗(yàn)電路圖。
③右下圖為小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1—I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由該圖線可得:被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=          V,內(nèi)電阻r=          Ω。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(4分)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述中,正確的是         (不定項(xiàng))
A.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,只需橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同
B.在“探究彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量”關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,作出彈力和彈簧長(zhǎng)度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù)
C.在“恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)先平衡摩擦力
D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,必須由v=gt求出打某點(diǎn)時(shí)紙帶的速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖.

(1)圖乙中的________是力F1和F2的合力的理論值;________是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值.
(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:________.(選填“變”或“不變”).
(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是(  )
A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法
C.控制變量法D.建立物理模型法

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