13.某學(xué)習(xí)小組欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、細(xì)線、復(fù)寫紙、紙帶、長木板、滑塊、沙及沙桶,組裝了一套如圖所示的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置.
若你是小組中的一位成員,為了完成該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),
(1)你認(rèn)為還需要的器材有刻度尺、天平;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足細(xì)沙和沙桶的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量;
b.將長木板左端適當(dāng)墊高的目的是平衡摩擦力.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;
(2)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對(duì)滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論.

解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,故還要天平和刻度尺,還需要的使用汽車有:天平,刻度尺;
(2)a、沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律得:
對(duì)沙和沙桶:mg-T=ma    對(duì)小車:T=Ma    解得:T=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$mg,故當(dāng)M>>m時(shí),有T≈mg;
b、小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,故可以將長木板的一段墊高;
故答案為:(1)刻度尺、天平;(2)a、細(xì)沙和沙桶的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量;b、平衡摩擦力.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理并結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理來確定要測(cè)量的量、實(shí)驗(yàn)的具體操作方法和實(shí)驗(yàn)誤差的減小方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.高中物理中有多個(gè)實(shí)驗(yàn)用到長木板軌道、實(shí)驗(yàn)小車、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器組合.現(xiàn)在有同學(xué)把長木板軌道調(diào)節(jié)成如圖2所示的狀態(tài),完成了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).那么他可能獲得的圖象是下列的哪些圖象( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.2007年3月1日,國家重大科學(xué)工程項(xiàng)引“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“在合肥順利通過了國家發(fā)改委組織的國家竣工驗(yàn)收.作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,EAST可為未來的聚變反應(yīng)堆進(jìn)行較深入的工程和物理方面的探索,其目的是建成一個(gè)核聚變反應(yīng)堆,屆時(shí)從l升海水中提取氫的同位素氘.在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應(yīng),釋放可利用能量相當(dāng)于燃燒300公升汽油所獲得的能量.這就相當(dāng)于人類為自己制造了一個(gè)小太陽.可以得到無窮盡的清潔能源.作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng),必須把溫度高達(dá)幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi),約束的辦法有多種.其中技術(shù)上相對(duì)較成熟的是用磁場(chǎng)約束核材料.
如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型:垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b區(qū)域,圍著磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的圓形a區(qū)域,a區(qū)域內(nèi)的離子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng).離子的速度只要不超過某值,就不能穿過環(huán)形磁場(chǎng)的外邊界而逃逸,從而被約束.設(shè)離子質(zhì)量為m,電荷量為q,環(huán)形磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為R1,外半徑R2=(1+$\sqrt{2}$)R1
(1)將下列核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整,指出哪個(gè)屬于核聚變方程.并求出聚變過程中釋放的核能 E0.已知${\;}_{1}^{2}$H 的質(zhì)量為m2,${\;}_{1}^{3}$H的質(zhì)量為m3.α粒子的質(zhì)量為mα,${\;}_{0}^{1}$n的質(zhì)量為mn  質(zhì)子質(zhì)量為mp,電子質(zhì)量為me,光速為c
A、${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}n$
B、${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+${2}_{0}^{1}n$
C、${\;}_{88}^{226}$Ra→${\;}_{86}^{222}$Rn+${\;}_{4}^{2}{H}_{e}^{\;}$
D、${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}e$
(2)若要使從a區(qū)域沿任何方向,速率為v 的離子射入磁場(chǎng)時(shí)都不能越出磁場(chǎng)的外邊界,則b區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大?
(3)若b區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.離子從a區(qū)域中心o點(diǎn)沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)域,恰好不越出磁場(chǎng)的外邊界.請(qǐng)畫出在該情況下離子在a b區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡,并求出周期.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.一邊長a=20cm的正六邊形處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,勻強(qiáng)電場(chǎng)與正六邊形共面,正六邊形的頂點(diǎn)分別為 a、b、c、d、e、f,其位置關(guān)系如圖所示,已知b、d及O三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φbd=4.0V,φO=0,則以下分析正確的是( 。
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為40 V/m
B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與直線fc平行且由f指向c
C.電子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)由靜止釋放,一定沿線段Oc由O向c運(yùn)動(dòng)
D.f點(diǎn)的電勢(shì)φf=-8 V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.某學(xué)習(xí)小組探究”合力做功和物體速度變化的關(guān)系“的實(shí)驗(yàn)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(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3條…,n條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致(與第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧伸長的長度相同).每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出:

(1)除了圖1中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)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(diǎn),并不都是均勻的,如圖2所示,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的GK 部分進(jìn)行測(cè)量.打點(diǎn)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).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.在電場(chǎng)中把電荷q=-2.0×10-9C從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做了1.0×10-7J的正功,再把q從B點(diǎn)移到C點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功4.0×10-7J,則A、B、C三點(diǎn)中B點(diǎn)電勢(shì)最高,A、C之間的電勢(shì)差UAC=150V;如果規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)的電勢(shì)φA=-50V,該電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能EPC=4×10-7J.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,質(zhì)量是M=4kg的木板靜止在光滑水平面上,木板長為L0=8m,一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度V0=10m/s從左端滑上木板,由于滑塊與木板間摩擦作用,木板也開始向右滑動(dòng),滑塊滑到木板右端時(shí)二者恰好相對(duì)靜止,求:
①二者相對(duì)靜止時(shí)共同速度為多少?
②滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,一平直公路上有三個(gè)路標(biāo)o、m、n,且om=3m、mn=5m.一輛汽車在該路段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)依次通過o、m、n三個(gè)路標(biāo),已知汽車在相鄰兩路標(biāo)間的速度增加量相同,均為△v=2m/s,則下列說法中正確的是(  )
A.汽車在om段的平均速度大小為4m/s
B.汽車從m處運(yùn)動(dòng)到n處的時(shí)間為2s
C.汽車在該路段行駛的加速度大小為2m/s2
D.汽車經(jīng)過o處時(shí)的速度大小為2m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.如圖所示,在水平地面上有質(zhì)量為m的A物塊和質(zhì)量為2m的B物塊并排靠在一起,兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,兩物塊間用長為L的柔軟輕繩相連接(圖中未畫出).現(xiàn)有大小為F=2μmg的水平恒定拉力從靜止開始拉動(dòng)物塊A,繩子繃緊時(shí),繩子不會(huì)斷裂也不會(huì)伸長,且繃緊時(shí)間極短.試求:
(1)繩子繃緊前瞬間,A物塊的速度大。
(2)整個(gè)過程中B物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(3)繃緊瞬間繩子做的功.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案