3.用如圖1所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動(dòng)擋板時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.

①為了保證細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力,以下操作必要的是AC(選填選項(xiàng)前的字母).
A.在未掛鉤碼時(shí),將木板的右端墊高以平衡摩擦力
B.在懸掛鉤碼后,將木板的右端墊高以平衡摩擦力
C.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行
D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些
②圖2是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分.O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,所用交流電源的頻率為50Hz.通過(guò)測(cè)量,可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.36 m/s.
③甲同學(xué)經(jīng)過(guò)認(rèn)真、規(guī)范地操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)記為O,再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)
小車的瞬時(shí)速度v.圖3是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2-s圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015kg,小車中砝碼的總質(zhì)量為0.100kg,取重力加速度g=9.8m/s2,則由圖象可知小車的質(zhì)量為0.18kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

分析 (1)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(lái)平衡摩擦力,故可以將長(zhǎng)木板的一段墊高;
(2)根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度求解;
(3)對(duì)整體,根據(jù)動(dòng)能定理列式求出v2-s的表達(dá)式,結(jié)合圖象的斜率求解.

解答 解:(1)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,為了在實(shí)驗(yàn)中能夠把細(xì)繩對(duì)小車的拉力視為小車的合外力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力,并且調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行,故AC正確,BD錯(cuò)誤;
故選:AC
(2)相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,則T=0.1s,${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1006-0.0286}{0.2}=0.36m/s$,
根據(jù)動(dòng)能定理得:$mgs=\frac{1}{2}(M+m+m′){v}^{2}$,
則${v}^{2}=\frac{2mg}{M+m+m′}$s,
根據(jù)圖象可知,斜率k=$\frac{0.20}{0.2}=1$,則$\frac{2mg}{M+m+m′}$=1,
解得:M=0.18kg
故答案為:(1)AC;(2)0.36;(3)0.18.

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵,該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.在整個(gè)過(guò)程中賽車手的位移是9 km
B.在整個(gè)過(guò)程中賽車手的路程是9 km
C.在整個(gè)過(guò)程中賽車手的平均速度是180 km/h
D.經(jīng)過(guò)路標(biāo)時(shí)的瞬時(shí)速率是150 km/h

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14.兩個(gè)質(zhì)量相同的小鐵球A和B,分別從高度相同的斜面和圓弧斜面的頂點(diǎn)滑向底部,如圖所示,如果它們的初速度都為零,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.下滑過(guò)程中重力所做的功相等
B.它們到達(dá)底部時(shí)動(dòng)能相等
C.它們到達(dá)底部時(shí)重力的功率相等
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11.如圖甲所示的振蕩電路中,電容器極板間電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,則電路中振蕩電流隨時(shí)間的變化圖象應(yīng)是圖中的哪一個(gè)(以回路中逆時(shí)針?lè)较蛘袷庪娏鳛檎ā 。?table class="qanwser">A.B.C.D.

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18.匝數(shù)n=100的圓形金屬線圈的電阻R=2Ω,線圈與R1=2Ω的電阻連結(jié)成閉合回路,其簡(jiǎn)化電路如圖1所示,A.B為線圈兩端點(diǎn).線圈的半徑r1=15cm,在線圈中半徑r2=10cm的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.R1兩端電壓為πVB.A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高
C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4.5πVD.0~2s內(nèi)流過(guò)R1的電量為1.125πC

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8.如圖甲所示,100匝的圓形線圈的兩端a、b與一個(gè)電阻R相連.線圈的總電阻r=1Ω,電阻R=4Ω.線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場(chǎng),穿過(guò)線圈的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化.
(1)判斷a、b兩端哪端電勢(shì)更高;
(2)求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(3)求電壓表的讀數(shù).

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