水平放置的氣墊導(dǎo)軌上有一個滑塊（阻力可忽略）．滑塊在托盤和砝碼的帶動下運動，如圖1所示．其運動情況可以根據(jù)連在它上面的電火花式打點計時器打出的紙帶分析出來．現(xiàn)在利用該裝置探究恒力做功與物體動能改變量的關(guān)系，除此外還各有下列器材：

A．電池；B．天平、砝碼；C．秒表；D．低壓交流電源；
（1）其中多余的器材是
AC
AC
，缺少的器材是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
．
（2）如圖2是打點計時器打出的滑塊（質(zhì)量為M）在托盤和砝碼（總質(zhì)量為m）作用下運動的紙帶，測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為T．試寫出利用這些數(shù)據(jù)驗證動能定理的等式
mgxAB=
(M+m)
8T2
(
x
2
B
-
x
2
A
)
mgxAB=
(M+m)
8T2
(
x
2
B
-
x
2
A
)
．
分析：本題“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”，則要知道恒力的大小和小車的動能，所以要測量小車的質(zhì)量M、托盤和砝碼的質(zhì)量m．根據(jù)勻變速直線運動中某點的瞬時速度等于該過程中的平均速度大小可以得到速度．
解答：解：（1）多余的器材有：電池、秒表，因為打點計時器使用的是交流電源，不需要電池．打點計時器本身能記錄時間，不需要秒表．
要測量速度，必須用到毫米刻度尺測量位移，故缺少了毫米刻度尺．
（2）A的速度為vA=
xA
2T
，B點的速度為vB=
xB
2T

滑塊的合外力近似等于mg，
對AB過程，對AB系統(tǒng)，需要驗證的動能定理等式為mgxAB=
1
2
(M+m)v
2
B
-
1
2
(M+m)
v
2
A

聯(lián)立得：mgxAB=
(M+m)
8T2
(
x
2
B
-
x
2
A
)
故答案為：
（1）AC；毫米刻度尺．
（2）mgxAB=
(M+m)
8T2
(
x
2
B
-
x
2
A
)．
點評：“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”有很多類似之處，在平時學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、比較，提高對實驗的理解能力．
解決實驗問題關(guān)鍵要理解并掌握實驗的原理，了解數(shù)據(jù)處理的方法．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況是常用的計時儀器．如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗證“機械能守恒定律”．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門．在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為L（L遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于s）、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．

（1）計算滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達(dá)式：v1=
L
△t1
L
△t1
，v2=
L
△t2
L
△t2
（用題目中給定的字母表示）
（2）本實驗中驗證機械能守恒的表達(dá)式為
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
mgs=
1
2
(M+m)(
L
△t2
)2-
1
2
(M+m)(
L
△t1
)2．
（用題目中給定的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)光子除了有能量之外還有動量，其實驗裝置如圖所示，被電子散射的X光子與入射的X光子相比
BD
BD
．
A．速度減小            B．頻率減小
C．波長減小            D．能量減小
（2）第一代實用核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238卻不能利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239（
 
239
94
Pu），裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（
 
239
92
U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過
2
2
次β衰變后變成钚239（
 
239
94
Pu），處于激發(fā)態(tài)的钚239放出γ射線后，其原子序數(shù)將
不變
不變
（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，一個質(zhì)量為0.4kg的滑塊甲以0.5m/s的速度與另一個質(zhì)量為0.6kg、速度為0.1m/s的滑塊乙迎面相撞，碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?.2m/s，此時滑塊甲的速度大小為
0.05
0.05
m/s，方向與它原來的速度方向
相同
相同
（選填“相同”或“相反”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，質(zhì)量為0.4kg、速度為0.5m/s的滑塊甲與質(zhì)量為0.6kg、速度為0.1m/s的滑塊乙迎面相撞，碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?.2m/s，此時滑塊甲的速度大小為
 
m/s，方向與它原來速度方向
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)利用如圖所示的裝置可以驗證機械能守恒定律．把裝有遮光條的滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的輕繩與鉤碼相連，連接好光電門與數(shù)字毫秒計．兩光電門×相距s放置．當(dāng)滑塊通過光電門時，其上的遮光條把光遮住，數(shù)字毫秒計能夠記錄下遮光條通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t2；實驗中，用天平測出滑塊質(zhì)量為M、鉤碼的質(zhì)量為m；用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度為△s．（已知遮光條的寬度遠(yuǎn)小于兩光電門的距離s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）．回答下列問題：
（1）數(shù)字毫秒計有一個計時方式轉(zhuǎn)換開關(guān)，置于左側(cè)時，其計時功能是：光敏管無光照時開始計時，受到光照時停止計時；置于右側(cè)時，其計時功能是：光敏管有光照時開始計時，無光照時停止計時．在做本實驗時，應(yīng)將計時方式轉(zhuǎn)換開關(guān)置于
 
．（填“左側(cè)”或“右側(cè)”）
（2）滑塊兩次過光電門時的瞬時速度可表示為：v1=
 
，v2=
 

（3）在本實驗中，驗證機械能守恒定律的關(guān)系式應(yīng)該是（用題中給出的所測量的符號表示）：
 
．

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