測量滑塊在運動過程中所受的合外力,是“探究動能定理”實驗中要解決的一個重要問題.為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
A.用墊塊將帶有定滑輪的長木板一端適當墊起,
用細繩通過滑輪掛上鉤碼,如圖所示.調(diào)整斜面
的傾角,直至輕推滑塊后滑塊沿斜面向下做勻速運動;
B.保持斜面的傾角不變,取下細繩和鉤碼,
讓滑塊沿斜面向下做勻加速運動.
上述實驗方案中:
①滑塊做勻速直線運動,打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是
等間距
等間距

②滑塊在加速下滑的過程中所受的合外力大小
小于
小于
鉤碼的重力大。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”).
③若在取下細繩和鉤碼時,操作不慎使斜面的傾角變大了,而又未重新調(diào)整,繼續(xù)實驗,這樣對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響將是:滑塊在加速下滑的過程中,若以鉤碼的重力大小作為合外力的大小,則合外力對滑塊所做的功
等于
等于
滑塊動能的改變(選填“大于”、“等于”或“小于”).
分析:該實驗的關(guān)鍵是明確(1)平衡摩擦力后滑塊受到的拉力才為合力,以及怎樣通過紙帶判斷滑塊做勻速直線運動;(2)只有滿足鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量,繩子拉力才可近似等于鉤碼的重力.顯然,若平衡摩擦力過分(即斜面傾角過大),除繩子拉力做功外,平衡摩擦力后“剩余的滑塊重力分力”對滑塊仍然做了功,故滑塊動能的變化量一定大于繩子拉力做的功.
解答:解:①此實驗平衡摩擦力后,確定滑塊做勻速直線運動的依據(jù)是,看打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是等間距的.
②根據(jù)牛頓第二定律,對滑塊應(yīng)有mg-F=ma,可見由于a>0,所以F小于mg.
③若在取下細繩和鉤碼時,操作不慎使斜面的傾角變大了,而又未重新調(diào)整,繼續(xù)實驗,由于滑塊所受其它力不變,因此其合外力與撤掉鉤碼的重力等大反向,即滑塊所受合外力等于鉤碼的重力大小.
故答案為①等間距,②小于,③等于
點評:明確實驗原理是解決實驗題的關(guān)鍵.本實驗應(yīng)理解為什么掛鉤碼前要首先平衡摩擦力,以及為什么要求鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的一個重要問題.為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
A.實驗裝置如圖所示,一端系在滑塊上的細繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼,用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起.調(diào)整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
B.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼,讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動.
請回答下列問題:
①滑塊做勻速直線運動時,打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是
等間隔均勻分布
等間隔均勻分布
;
②滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小
等于
等于
鉤碼的重力大。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”);
③假設(shè)鉤碼質(zhì)量為m,滑塊勻加速下滑的加速度為a,重力加速度為g,不計紙帶與打點計時器間的阻力,滑塊的質(zhì)量M=
mg
a
mg
a

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的一個重要問題.為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
A.實驗裝置如圖1所示,一端系在滑塊上的細繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼,用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起.調(diào)整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
B.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動.

請回答下列問題:
①滑塊做勻速直線運動時,打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是
均勻的
均勻的
;②滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小
等于
等于
鉤碼的重力大小(選填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗,實驗室提供了下表中的器材.
小燈泡L(額定電壓2.5V,額定電流250mA) 直流電源E(電動勢3V,內(nèi)阻不計)
電流表A1(量程300mA,內(nèi)阻約0.5Ω) 電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻約0.2Ω)
電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ) 電壓表V2(量程6V,內(nèi)阻約6kΩ)
滑動變阻器(最大阻值約10Ω) 開關(guān)S,導(dǎo)線若干
①為了使實驗誤差盡可能小,應(yīng)選用的電流表是
A1
A1
、電壓表是
V1
V1
;
②若該同學(xué)已正確選用器材,并連接好部分實驗電路,如圖甲.請在圖甲中完成其余的電路連接,要求小燈泡兩端的電壓能在0~2.5V范圍連續(xù)變化,且盡可能減少實驗誤差;
③該同學(xué)在正確完成實驗后得到圖乙所示的伏安特性曲線,他從圖線中得到“通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大”的規(guī)律.請你分析圖線再寫出兩條規(guī)律:a.
小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;
小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;
;b.
小燈泡的功率隨電壓的增大而增大
小燈泡的功率隨電壓的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的一個重要問題.為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
A.實驗裝置如圖所示,一端系在滑塊上的細繩通過光滑的輕質(zhì)定滑輪掛上鉤碼,用墊塊將長木板固定有定滑輪和打點計時器的一端墊起.
B.將紙帶穿過打點計時器并固定在滑塊上,調(diào)整長木板的傾角,接通打點計時器,輕推滑塊,直至滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
C.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼,換上新紙帶,接通打點計時器,滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動.
請回答下列問題:
①判斷滑塊做勻速直線運動的依據(jù)是:打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是
 
;②C中滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小
 
鉤碼的重力大。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中要解決的一個重要問題,為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:
A.實驗裝置如圖所示,一端系在滑塊上的細繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼,用墊塊將固定有定滑輪的長木板的一端墊起,調(diào)整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
B.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼,讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動.
請回答下列問題:
(1)滑塊做勻速直線運動時,打點計時器在紙帶上所打出的點的分布應(yīng)該是
 
的(選填“等間距”或“不等間距”).
(2)滑塊在勻加速下滑過程中所受合外力的大小
 
鉤碼重力的大。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”).

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