(一)如圖1所示,在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中,下列說法正確的是
BD
BD

(A)為減小實驗誤差,長木板應水平放置
(B)通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整  數(shù)倍增加
(C)小車在橡皮筋拉力作用下做勻加速直線運動,當橡皮筋恢復原長后小車做勻速運動
(D)應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的速度
(二)某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了一套如圖2所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
(1)你認為還需要的實驗器材有
天平
天平
刻度尺
刻度尺

(2)實驗時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,沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是
沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量,
沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量,
,實驗時對木板放置要求是
傾斜平衡摩擦力
傾斜平衡摩擦力

(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).
分析:在探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關系的實驗中應注意:n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍,這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難;該實驗需要平衡摩擦力以保證動能的增量是只有橡皮筋做功而來;小車最大速度即為后來勻速運動的速度.
解答:解:(一)
A、為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結果,必須平衡摩擦力,長木板要適當?shù)膬A斜,故A錯誤;
B、該實驗中利用相同橡皮筋形變量相同時對小車做功相同,通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加,這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難,故B正確;
C、橡皮筋伸長的長度在逐漸較小,所以彈力也在逐漸減小,小車作加速度減小的加速運動,在橡皮筋恢復原長后,小車受力平衡,將做勻速直線運動.故C錯誤;
D、當橡皮筋恢復原長時,小車合外力為零,做勻速運動,此時速度最大,因此此時速度即為小車最終獲得的速度,故D正確.
故選:BD.
(二)①實驗要驗證動能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動能,故還要天平和刻度尺;
故答案為:刻度尺、天平;
②沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對細線的拉力小于重力,設拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有
對沙和沙桶,有 mg-T=ma
對小車,有 T=Ma
解得T=
M
M+m
g
當M>>m時,有T≈mg
小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應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:沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量,平衡摩擦;
③總功為:mgL
動能增加量為
1
2
Mv22-
1
2
Mv12
故答案為:mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
點評:此題的關鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關系實驗步驟細節(jié)和原理,知道平衡摩擦力.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學在用電火花計時器做探究勻變速直線運動規(guī)律的實驗時,

(1)使用計時器時,下列說法正確的是
AD
AD

A.應使用220V的交流電
B.使用時應當先放開小車,使其運動起來,再接通電源
C.也可以使用干電池為電火花計時器的電源
D.每打完一條紙帶要及時切斷計時器的電源
(2)實驗中,取下一段如圖1所示的紙帶研究其運動情況.設O點為計數(shù)的起始點,在四個連續(xù)的計數(shù)點中,相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,若物體做理想的勻加速直線運動,則物體的加速度為
2.0
2.0
m/s2,打計數(shù)點O時物體的瞬時速度為
0.30
0.30
m/s(保留二位有效數(shù)字)
(3)該同學拉著穿過打點計時器的紙帶的一端運動,紙帶上打出的點如圖1所示,由此判斷紙帶運動情況是
D
D

A.先勻速后減速
B.先加速后勻速
C.先減速后加速
D.先加速后減速.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,在用斜槽軌道做“研究平拋物體運動”的實驗中,
(1)斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是
B
B

A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時,速度沿水平方向
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌道是一條拋物線.
(2)實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從
同一位置
同一位置
  釋放,在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如圖2中a、b、c、d所示.
B.按圖安裝器材時,注意讓斜槽
末端切線水平
末端切線水平
,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線.
C.取下白紙,以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.
①完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上.
②上述實驗步驟的合理順序是
BAC
BAC

③某同學做“研究平拋物體運動”實驗時在白紙上畫出小球的運動軌跡如圖所示,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),計算小球做平拋運動的初速度v0=
1.4
1.4
m/s.(g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中
①為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響,采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高,使小車在
 
(填“掛”或“不掛”)鉤碼的情況下做
 
運動;
②某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖1所示,在各計數(shù)點中還有四個點未畫出,則小車在打計數(shù)點D時小車的速度大小為
 
m/s,小車運動的加速度大小為
 
m/s2(保留三位有效數(shù)字)
(2)某同學想通過“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的方法來測量一小燈泡的額定功率.所用器材如下:
A.待測小燈泡一只:額定電壓為2.5V,電阻約為幾歐
B.電壓表一只:量程為3V,內(nèi)阻約為3kΩ
C.電流表一只:量程為0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω
D.滑動變阻器一只,干電池兩節(jié),開關一個,導線若干
請在圖2中補全測量小燈泡額定功率的電路圖.
①圖2中開關S閉合之前,滑動變阻器的滑片應置于
 
(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”);
②該同學通過實驗作出了小燈泡的伏安特性曲線,如圖3所示,則小燈泡的額定功率為
 
W;若將小燈泡直接與電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=7.5Ω的電源相連,小燈泡的功率為
 
W.(結果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

霍爾效應是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖1所示,在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應,UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k
IB
d
,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數(shù).精英家教網(wǎng)
精英家教網(wǎng)
①若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,電流與磁場方向如圖1所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與
 
(填“M”或“N”)端通過導線相連.
②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學保持磁感應強度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.
I(×10-3A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UH(×10-3V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在表格中畫出UH-I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為
 
×10-3V?m?A-1?T-1(保留2位有效數(shù)字).
③該同學查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學設計了如圖2所示的測量電路,S1、S2均為單刀雙擲開關,虛線框內(nèi)為半導體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應將S1擲向
 
(填“a”或“b”),S2擲向
 
(填“c”或“d”).
為了保證測量安全,該同學改進了測量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應串聯(lián)在相鄰器件
 
 
(填器件代號)之間.

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