8．某學習小組探究”合力做功和物體速度變化的關(guān)系“的實驗如圖1所示，圖1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…，n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（與第1次實驗時彈簧伸長的長度相同）．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1中已有的實驗器材外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和交流電源（填“交流”或“直流”）．
（2）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，如圖2所示，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GK　部分進行測量．打點間隔為0.02s，則小車的最大速度v=0.66　m/s�。ūＡ魞晌挥行�(shù)字）．

分析 （1）打點計時器的電源應(yīng)該選用交流電源；
（2）要測量最大速度，應(yīng)該選用點跡均勻的部分，由速度公式可以求出受到．

解答 解：（1）打點計時器的電源應(yīng)該選用交流電源，打點計時器打點周期等于交流電的周期；　
（2）我們要驗證的是“合力做功和物體速度變化的關(guān)系”，小車的初速度為零，故需要知道做功完畢的末速度即最大速度v，此后小車做的是勻速運動，故應(yīng)測紙帶上的勻速運動部分，由紙帶的間距可知，間距均勻的為勻速運動部分，應(yīng)測量GK部分，
小車獲得的最大速度：v=$\frac{GK}{3{t}^{\;}}$=$\frac{（1.33+1.32+1.33）×1{0}^{-2}m}{3×0.02s}$=0.66m/s；
故答案：（1）交流；（2）GK，0.66．

點評 本題涉及打點計時器的工作原理，要知道打點計時器應(yīng)該選用交流電源，理解探究功與速度變化關(guān)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(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．某實驗小組利用如圖甲所示的裝置探究功和動能變化的關(guān)系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A、B兩點各安裝一個光電門，記錄小車通過A、B時的遮光時間，小車中可以放置砝碼．

（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是CD
A．為了平衡小車所受到的摩擦力         
B．為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力對小車做的功等于合力對小車做的功
D．為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
（2）實驗主要步驟如下：
①將小車停在C點，在砝碼盤中放上砝碼，小車在細線拉動下運動，記錄此時小車及小車中砝碼的質(zhì)量之和為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過A、B時的遮光時間分別為t1、t2，則小車通過A、B過程中動能的變化量△E=$\frac{1}{2}M[（\frac8gtbj7y{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\frac2bt3n87{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}]$（用字母M、t1、t2、d表示）．
②在小車中增減砝碼或在砝碼盤中增減砝碼，重復①的操作．
③如圖乙所示，用游標卡尺測量擋光片的寬度d=5.50mm．
（3）若在本實驗中木板保持水平而沒有平衡摩擦力，假設(shè)小車與水平長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ．利用上面的實驗器材完成實驗，保證小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量（取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測得多組m、t1、t2的數(shù)據(jù)，并得到m與（$\frac{1}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{1}{{t}_{1}}$）2的關(guān)系圖象如圖丙所示．已知圖象在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點的距離為s，擋光片的寬度為d，則μ=$\frac{b8sk2u2i_{\;}^{2}}{2gks}$（用字母b、d、s、k、g表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟：

（1）按圖1擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
（2）釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶．
（3）他在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，如圖2所示．
把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把鉤碼重力（當?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）作為小車所受合力，算出打下0點到打下第5點合力做功W=0.180J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=$\frac{M{f}^{2}（kmfllbn_{6}-tjvkbaw_{4}）^{2}}{200}$（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek=0.125J．
（4）此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是AB．（雙項選擇題）
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多
C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小
D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，水平放置的平行金屬板A和B的間距為d，極板長為2d；金屬板右側(cè)有三塊擋板MN，NP，PM圍成一個等腰直角三角形區(qū)域，頂角∠NMP=90°，MN擋板上的中點處有一個小孔K恰好位于B板右端，已知水平擋板NP的長度為$\overline{NP}$=2$\sqrt{2}$a．由質(zhì)量為m、帶電量為+q的同種粒子組成的粒子束，以速度v0從金屬板A、B左端沿板A射人，不計粒子所受的重力，若在A、B板間加一恒定電壓，使粒子穿過金屬板后恰好打到小孔K．求：
（1）所施加的恒定電壓大��；
（2）現(xiàn)允許在擋板圍成的三角形區(qū)域內(nèi)，加一垂直紙面的勻強磁場，要使從小孔K飛入的粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后能直接（不與其他擋板碰撞）打到擋板MP上，求所加磁場的方向和磁感應(yīng)強度的范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．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(diào)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(guān)系，即可達到實驗?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(shè)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$\fracgqpmkca{{t}_{1}}$和$\fracmg2kcle{{t}_{2}}$；
（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s，比較mgs和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac7tga8cb{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracqqihos2{{t}_{1}}$）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．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某學習小組欲驗證動能定理，他們在實驗室找到了打點計時器、學生電源、導線、細線、復寫紙、紙帶、長木板、滑塊、沙及沙桶，組裝了一套如圖所示的實驗驗證裝置．
若你是小組中的一位成員，為了完成該驗證實驗，
（1）你認為還需要的器材有刻度尺、天平；
（2）實驗時為了使得沙和沙桶的總重力可作為滑塊受到的合外力，應(yīng)做兩方面減少誤差的措施：
a．細沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足細沙和沙桶的質(zhì)量應(yīng)遠小于滑塊的質(zhì)量；
b．將長木板左端適當墊高的目的是平衡摩擦力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：作圖題

20．如圖所示，在勻強電場中有一個等邊三角形ABC，且電場線平行于該三角形平面．已知φA=2V，φB=8V，φC=4V．用作圖法，請在圖中畫出過C點的等勢面和過A點的電場線．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列關(guān)于時間和時刻的兩種說法意義相同的是（　　）
A．第2 s末和第3 s初B．前3 s內(nèi)和第3 s內(nèi)
C．第3 s末和第2 s初D．第1 s內(nèi)和第1 s末

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．我國自行研制發(fā)射的“風云一號”、“風云二號”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的．“風云一號”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道通過地球的南極和北極，周期是地球自轉(zhuǎn)周期的1/2；“風云二號”是地球同步衛(wèi)星．下列說法中正確的是（　　）
A．“風云一號”和“風云二號”的軌道半徑相等
B．“風云一號”的運行速度比“風云二號”的運行速度小
C．“風云一號”的加速度比“風云二號”的加速度小
D．“風云二號”的軌道一定在地球赤道的上空

查看答案和解析>>

同步練習冊答案