1.某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致),每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算.
(1)除了圖中1已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流(填“交流”或“直流”)電源.

(2)實(shí)驗(yàn)中,小車會受到摩擦力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是D
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是B
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用如圖的紙帶的GJ部分進(jìn)行測量(根據(jù)如圖所示的紙帶回答).

分析 (1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電;
(2)實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力.受力平衡時,小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動.
(3)平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮條做功完畢,小車的速度最大,若不進(jìn)行平衡摩擦力操作,則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時,速度最大.
(4)要測量最大速度,應(yīng)該選用點(diǎn)跡均勻的部分.結(jié)合勻速直線運(yùn)動的位移公式求出最大速度的大小

解答 解:(1)打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電,故需要交流電源.
(2)實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力.受力平衡時,小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動,所以正確的做法是:放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可,故ABC錯誤,D正確.
故選:D.
(3)若木板水平放置,對小車受力分析可知,小車速度最大時小車受到的合力應(yīng)為零,即小車受到的橡皮筋拉力與摩擦力相等,橡皮筋應(yīng)處于伸長狀態(tài),所以B正確;
故選:B
(3)要驗(yàn)證的是“合力做功和物體速度變化的關(guān)系”,小車的初速度為零,故需要知道做功完畢的末速度即最大速度v,此后小車做的是勻速運(yùn)動,故應(yīng)測紙帶上的勻速運(yùn)動部分,由紙帶的間距可知,應(yīng)該選擇GJ部分.
故答案為:(1)交流,(2)D,(3)B,(4)GJ

點(diǎn)評 本題涉及打點(diǎn)計(jì)時器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理,本題關(guān)鍵要明確小車的運(yùn)動情況,先加速,再勻速,最后減速,橡皮條做功完畢,速度最大,做勻速運(yùn)動,因此明確實(shí)驗(yàn)原理是解答本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.兩個共點(diǎn)力的大小分別為6N和8N,它們合力的大小可能是(  )
A.1NB.20NC.16ND.13N

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1.如圖所示,質(zhì)量為m的球用細(xì)繩掛在質(zhì)量為M的木塊下,木塊套在水平桿上,木塊與桿間的動摩擦因式為μ,水平拉力F為多大時才能拉著球和木塊一起做勻速運(yùn)動,這時繩與水平方向的夾角α多大?

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9.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系,小車上固定一個盒子,盒子內(nèi)盛有沙子.沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m,小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.
(1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下,加速度與合外力成正比:從盒子中取出一些沙子,裝入沙桶中,稱量并記錄沙桶的總重力mg,將該力視為合外力F,對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出.多次改變合外力F的大小,
每次都會得到一個相應(yīng)的加速度.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的沙子取自小車中,故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變.以合外力F為橫軸,以加速度a為縱軸,畫出a-F圖象,圖象是一條過原點(diǎn)的直線.
①a-F圖象斜率的物理意義是$\frac{1}{M+m}$.
②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理?合理.
③本次實(shí)驗(yàn)中,是否應(yīng)該滿足M>>m這樣的條件?否,理由是研究對象是整個系統(tǒng),其所受合外力就是mg.
(2)驗(yàn)證在合外力不變的情況下,加速度與質(zhì)量成反比:保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變,在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子,驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系.本次實(shí)驗(yàn)中,桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變,故系統(tǒng)所受的合外力不變.用圖象法處理數(shù)據(jù)時,以加速度a為縱橫,應(yīng)該以$\frac{1}{M+m}$為橫軸.

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16.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
第一步:把帶有定滑輪的木板(有滑輪的)一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的重錘相連,重錘后連一穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動,如圖4甲所示.
第二步:保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,然后接通電源,釋放滑塊,使之從靜止開始向下加速運(yùn)動,打出紙帶,如圖乙所示.打出的紙帶如圖丙所示.
請回答下列問題:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為△t,根據(jù)紙帶求滑塊速度,打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$.
(2)已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊運(yùn)動的位移x(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量),合外力對滑塊做功的表達(dá)式W=mgx.
(3)算出滑塊運(yùn)動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度v,以v2為縱軸、W為橫軸建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-w圖象,可知該圖象是一條過原點(diǎn)的直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=$\frac{2}{k}$.

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6.如圖1所示,長直均勻光滑桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處,在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門,用來測量A端的瞬時速度vA,光電門位置和轉(zhuǎn)軸O的高度差可以調(diào)節(jié),有一質(zhì)量m=1kg小球套在光桿上,重力加速度為g.
(1)若桿的質(zhì)量忽略不計(jì),小球固定在桿的中點(diǎn)處,由靜止釋放,請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式.
(2)若桿的質(zhì)量忽略不計(jì),小球沒有固定在桿上,僅套在桿上某一位置,則桿由靜止釋放后小球?qū)⒆鲈鯓拥倪\(yùn)動?小球下落H高度后脫離桿,則小球脫離高桿的瞬間速度多大?
(3)實(shí)際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略,拿走小球后重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到了如圖2所示的vA2所示與h關(guān)系圖線,g取10m/s2,證明桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動時的動能Ek=$\frac{1}{6}$MvA2

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13.一根長為L,橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ1,密度為ρ2,摩爾質(zhì)量為M,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,阿伏伽德羅常數(shù)為NA.在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為( 。
A.$\frac{{{ρ_1}{ρ_2}ev{N_A}}}{m}$B.$\frac{{{ρ_1}{ρ_2}ev{N_A}}}{M}$C.ρ1ρ2evmNAD.ρ1ρ2evMNA

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10.如圖所示,R1、R2和R3都是100Ω的電阻,A、B之間的總電阻是( 。
A.200ΩB.33.3ΩC.66.7ΩD.150Ω

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11.如圖所示,電場中的一簇電場線關(guān)于y軸對稱分布,O點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個圓周上的四個點(diǎn),其中M、N在y軸上,Q點(diǎn)在x軸上,( 。
A.M點(diǎn)電勢比P點(diǎn)電勢高
B.OM間的電勢差等于NO間的電勢差
C.將一負(fù)電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn),電勢能增大
D.正電荷在O點(diǎn)和Q點(diǎn)的電勢能相等

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