9．小明利用如圖甲所示的裝置來“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”．

（1）適當墊高木板是為了平衡摩擦力；
（2）如圖乙所示是某次實驗中得的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為0.653m/s（保留三位有效數(shù)字）．
（3）他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的CD（填寫字母代號）．
A．在接通電源的同時釋放了小車
B．小車釋放時離打點計時器太近
C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D．鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力．

分析 （1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、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平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功．
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度；
（3）根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中點時刻的瞬時速度求A、B的速度，即可得到動能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達式即可．

解答 解：（1）適當墊高木板是為了平衡摩擦力，用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功，
（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1859-0.0553}{0.2}$=0.653m/s，
（3）他將鉤碼重力做的功當做細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實驗一定有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實驗要求，只有當小車的質(zhì)量遠大于砝碼的質(zhì)量時，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故AB錯誤，CD正確．
故選：CD
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）0.653；（3）CD

點評 明確實驗原理往往是解決實驗問題的關(guān)鍵，該實驗的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實驗類似可以類比學(xué)習(xí)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示是A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的x-t圖象，則下列說法中正確的是（　�。�
A．A質(zhì)點以20m/s的速度勻速運動
B．B質(zhì)點先沿正方向做直線運動，后沿負方向做直線運動
C．A、B兩質(zhì)點在4s末相遇
D．B質(zhì)點最初4s做加速運動，后4s做減速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，球的質(zhì)量為m，斜面體的質(zhì)量為m′，傾角θ=53°，球光滑，它與墻面、斜面之間沒有摩擦力作用，斜面體靜止在粗糙的水平面上，求這時地面對斜面體的支持力以及靜摩擦力分別為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示，兩水平放置的平行金屬板a、b，板長L=0.2m，板間距d=0.2m，兩金屬板間加可調(diào)控的電壓U，且保證a板帶負電，b帶正電，忽略電場的邊緣效應(yīng)，在金屬板右側(cè)有一磁場區(qū)域，其左右總寬度s=0.4m，上下范圍足夠大，磁場邊界MN和PQ均與金屬板垂直，磁場區(qū)域被等寬地劃分為n（正整數(shù)）個豎直區(qū)間，磁感應(yīng)強度大小均為B=5×10-3T，方向從左向右為垂直紙面向外、向內(nèi)、向外…．在極板左端有一粒子源，不斷地向右沿著與兩板等距的水平線OO′發(fā)射比荷$\frac{q}{m}$=1×108C/kg、初速度為v0=2×105m/s的帶正電粒子．忽略粒子重力以及它們之間的相互作用．
（1）當取U何值時，帶電粒子射出電場時的速度偏向角最大；
（2）若n=1，即只有一個磁場區(qū)間，其方向垂直紙面向外，則當電壓由0連續(xù)增大到U過程中帶電粒子射出磁場時與邊界PQ相交的區(qū)域的寬度；
（3）若n趨向無窮大，則偏離電場的帶電粒子在磁場中運動的時間t為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在真空中A、B兩點分別放置等量異種電荷，在電場中通過A、B兩點的豎直平面內(nèi)對稱位置取一個矩形路徑abcd，如圖所示，現(xiàn)將一電子沿abcd移動一周，則下列判斷正確的是（　�。�
A．由a→b電場力做負功，電子的電勢能增加
B．由b→c電場對電子先做負功，后做正功，總功為零
C．由c→d電子的電勢能先減小后增加
D．由d→a電子的電勢能先增加后減小，電勢能總增加量為零

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，在等量正點電荷形成的電場中，它們連線的中垂線ab上，有一電子僅在電場力的作用下，從靜止開始由a運動到b的過程中（a、b相對O對稱），下列說法正確的是（　�。�
A．電子的動能先增加后減少B．電子的動能先減少后增加
C．電子的電勢能先減少后增加D．電子的電勢能先增加后減少

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做C（填答案前的字母）．
A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大橡皮筋對小車的彈力
C．是為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
D．是為了使橡皮筋松弛后小車做勻加速運動
（2）某同學(xué)通過實驗得到如圖丙所示的紙帶，關(guān)于小車速度的測量，正確的操作應(yīng)該是測量BC（填“BC”或“AB”）兩點間距計算小車的速度．
3）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖乙所示，根據(jù)圖線形狀可知，對W與v的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是AB．
A．W∝$\sqrt{v}$B．W∝$\frac{1}{v}$C．W∝v2D．W∝v3

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點，A、B、C三點電勢分別為1.0V、2.0V、3.0V、則下列說法正確的是（　�。�
A．CD是一條等勢線
B．勻強電場的場強大小為$\frac{20\sqrt{3}}{3}$ V/m
C．電荷量為1.6×10-19 C的正點電荷從E點移到F點，電荷    克服電場力做功為1.6×10-19 J
D．電荷量為1.6×10-19 C的負點電荷從F點移到D點，電荷的電勢能減少4.8×10-19 J

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．某同學(xué)利用圖甲示的實驗裝置，探究小車在均勻長木板上的運動規(guī)律．

（1）在小車做勻加速直線運動時打出一條紙帶，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，圖乙中所示的是每打5個點所取的計數(shù)點，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由圖中數(shù)據(jù)可求得：小車的加速度為0.50m/s2，第3個計數(shù)點與第2個計數(shù)點的距離（即x2）約為4.62cm．
（2）用該實驗裝置探究ɑ與F、M之間的關(guān)系，要用鉤碼（質(zhì)量m）的重力表示小車所受的細線拉力，需滿足M＞＞m，滿足此條件做實驗時，得到一系列加速度a與合外力F的對應(yīng)數(shù)據(jù)，畫出a-F關(guān)系圖象，如圖丙所示，若不計滑輪摩擦及紙帶阻力的影響，由圖象可知，實驗操作中不當之處為沒有破壞摩擦力或平衡摩擦力不足
小車的質(zhì)量M=1kg；如果實驗時，在小車和鉤碼之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，從理論上分析，該實驗圖線的斜率將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）為了驗證動能定理，在用鉤碼的重力表示小車所受合外力的條件下，在圖乙紙帶中1、3兩點間對小車用實驗驗證動能定理的表達式為mg（x2+x3）=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[（x3+x4）2-（x1+x2）2]（用題中所涉及數(shù)據(jù)的字母表示，兩個計數(shù)點間的時間間隔用t表示）

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同步練習(xí)冊答案