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遠大于m，實驗時為保證細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)量遠小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細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)強度為0.1T的勻強磁場中，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動，既只有彈簧彈力做功．該同學(xué)設(shè)計實驗如下：
首先進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$\frac{mg}rnjzrdl$．
接著進行如圖實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，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=$\frac{1}{2}M（\fracvtj7rxh{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}$，在B點的動能為EK2=$\frac{1}{2}M（\fracffdff7n{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}$．（用題中字母表示）
（2）當(dāng)實驗中滿足條件M＞＞m時，可以認為滑塊受的合理為$mg+Mg\frac{h}{L}$，則滑塊從A運動到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$（m+M\frac{h}{L}）gs$=$\frac{1}{2}M（\frac17j7d17{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M（\fraczvzr5rd{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}$，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 遠大于 m
B．丙和丁沒有把握好實驗條件 M 遠大于 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運動．設(shè)管的質(zhì)量遠大于P1的質(zhì)量，P1在管內(nèi)的運動對管的運動的影響可以忽略（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)強度為B的勻強磁場，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(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$\frac7nh3nvh{{t}_{1}}$和$\fracl1vndlt{{t}_{2}}$；
（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）（$\fraclp513v5{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracnj7v7pb{{t}_{1}}$）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