【題目】為了“探究動(dòng)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：

A．第一步他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)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。

B．第二步保持木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示。打出的紙帶如圖丙所示：

試回答下列問題：

（1）已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為Δt，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度=_______，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度=____________。

（2）已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g，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________________（寫出物理量名稱及符號），合外力對滑塊做功的表達(dá)式=____________。

（3）測出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功以及。以v2為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2–W圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=____________。

【答案】（1）， （2）下滑的位移， （3）

【解析】

(1) 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度；

(2) 根據(jù)平衡列出第一步實(shí)驗(yàn)中平衡的表達(dá)式，從而得出在第二步中滑塊的合力，結(jié)合功的公式求出合力功，從而確定需要測量的物理量；

(3) 根據(jù)動(dòng)能定理得出v2-W的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率求出滑塊的質(zhì)量。

(1)點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于OB段的平均速度，則

B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則

；

(2) 在第一步實(shí)驗(yàn)中，有：Mgsinθ=f+mg，在第二步實(shí)驗(yàn)中，滑塊的合力為F合=Mgsinθ-f=mg，則合力做功W合=F合x=mgx，由此可知，要測滑塊的位移x；

(3) 根據(jù)動(dòng)能定理有：，則，可知圖線的斜率，則滑塊質(zhì)量。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】一直桶狀容器的高為21，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示．容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料．在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)。把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平成θ＝60°的位置B時(shí)速度為零。以下說法正確的是（　　）

A.小球重力與電場力的關(guān)系是Eq＝mg

B.小球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為2mg

C.小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的加速度大小相等

D.如果小球帶正電，還能沿AB圓弧運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】牛頓說：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”。任何兩個(gè)物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計(jì)算，而且任何兩個(gè)物體之間都存在引力勢能，若規(guī)定物體處于無窮遠(yuǎn)處時(shí)的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為，其中m1、m2為兩個(gè)物體的質(zhì)量， r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離（對于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個(gè)球心之間的距離），G為引力常量。設(shè)有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為M，半徑為R。

（1）該星球的第一宇宙速度是多少？

（2）為了描述電場的強(qiáng)弱，引入了電場強(qiáng)度的概念，請寫出電場強(qiáng)度的定義式。類比電場強(qiáng)度的定義，請?jiān)谝鲋薪ⅰ耙鰪?qiáng)度”的概念，并計(jì)算該星球表面處的引力場強(qiáng)度是多大？

（3）該星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如圖所示是一個(gè)均勻帶電實(shí)心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實(shí)心球可看作電荷集中在球心處的點(diǎn)電荷），半徑為R，P為球外一點(diǎn)，與球心間的距離為r，靜電力常量為k�，F(xiàn)將一個(gè)點(diǎn)電荷-q（該點(diǎn)電荷對實(shí)心球周圍電場的影響可以忽略）從球面附近移動(dòng)到p點(diǎn)，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖1所示裝置探究鉤碼和小車（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”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）平衡摩擦力時(shí)，______（填“要”或“不要”）掛上鉤碼。

（2）如圖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)沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz．通過測量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為______m/s。

（3）某同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范的操作，得到一條點(diǎn)跡淸晰的紙帶。他把小車開始運(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。如圖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，根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為______kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（4）研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動(dòng)能的增量，其原因可能是______。

A.鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力

B.在接通電源的同時(shí)釋放了小車

C.未完全平衡摩擦力

D.交流電源的實(shí)際頻率大于50Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．掛上鉤碼，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；調(diào)整光電門與斜面垂直；

B．取下輕繩和鉤碼，保持A中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變，接通光電門電源，然后讓小車從長木板頂端靜止下滑，記錄小車通過光電門的時(shí)間t

C．重新掛上細(xì)繩和鉤碼，改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)A到B的步驟．

回答下列問題：

（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，長木板表面粗糙對實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響？__________（填“是”或“否”）；

（2）若要驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式，已知遮光條的寬度d，還需測量的物理量有______；（多選項(xiàng)）

A．懸掛鉤碼的總質(zhì)量m

B．長木板的傾角θ

C．小車的質(zhì)量M

D．釋放小車時(shí)遮光條正中間到光電門沿斜面距離L

E．釋放小車時(shí)小車前端到光電門沿斜面距離L

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測的物理量，動(dòng)能定理的表達(dá)式為：________（重力加速度為g）

（4）本實(shí)驗(yàn)采用光電門測速，造成速度測量誤差，具體的原因是__________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】分子力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，曲線與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為r0，兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不能再靠近。在此過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

A.r=r0時(shí)，分子勢能最小

B.r>r0階段，F做正功，分子動(dòng)能增加，分子勢能減小

C.r<r0階段，F做負(fù)功，分子動(dòng)能減小，分子勢能減小

D.r>r0階段，F先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)質(zhì)量相等的，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，以相同速率在帶電金屬板的P點(diǎn)沿垂直于電場方向射入電場，落在A、B、C三點(diǎn)，則（ ）

A．落到A點(diǎn)的小球帶正電、落到B點(diǎn)的小球不帶電、落到C點(diǎn)的小球帶負(fù)電

B．三小球在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C．三小球到達(dá)正極板的動(dòng)能關(guān)系是EkA＞EkB＞EkC

D．三小球在電場中的加速度關(guān)系是aC＞aB＞aA

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的Y軸豎直向上，在第二、三象限內(nèi)有沿Y軸正方向的勻強(qiáng)電場E1，第一、四象限內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場E2，第二象限內(nèi)還有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量m=1×10－5kg、電荷量q=4×10－5C的帶正電小球，自P點(diǎn)沿與＋Y軸成37°角以v0=3m/s的速度射入第三象限，沿直線從Q點(diǎn)進(jìn)入第二象限，又從y軸上的F點(diǎn)（圖中未畫出）沿水平方向進(jìn)入第一象限，最后恰好經(jīng)過P點(diǎn)。已知OP間距為d=0.08m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不計(jì)空氣阻力，求：

(1)電場強(qiáng)度E1的大小；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

(3)電場強(qiáng)度E2的大小。

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