15．探究“功與物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖1，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，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…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出．
（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流電源（填“交流”或“直流”）．在該裝置中，影響小車運(yùn)動的阻力有木板和小車間的摩擦阻力．為了平衡這些阻力的影響，可以適當(dāng)墊高木板的左（填“左”或“右”）端，使木板略微傾斜．
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是D．
A．輕推小車，能夠勻速下滑即可      B．放開小車，小車能夠下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠下滑即可D．輕推一下拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑
（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)選用圖2紙帶的FJ部分進(jìn)行測量（用紙帶上的字母表示）．

分析 （1）打點(diǎn)計時器的電源應(yīng)該選用交流電源，實驗需要平衡摩擦力；
（2）實驗中可以適當(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）橡皮條做功完畢，速度最大，動能最大；
（4）要測量最大速度，應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分．

解答 解：（1）打點(diǎn)計時器的電源應(yīng)該選用交流電源，在該裝置中，木板和小車間的摩擦阻力會影響小車的運(yùn)動，為了平衡這些阻力的影響，可以適當(dāng)墊高木板的左端，讓重力的分量與摩擦力平衡，
（2）實驗中可以適當(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)，小車在兩個鐵釘?shù)倪B線的左側(cè)，尚未到兩個鐵釘?shù)倪B線處，故ACD錯誤，B正確．
故選：B
（4）要驗證的是“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FJ部分．
故答案為：（1）交流；木板和小車間的摩擦阻力；左；（2）D；（3）B；（4）FJ

點(diǎn)評 本題涉及打點(diǎn)計時器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實驗的原理，從實驗原理的角度分析即可，注意要平衡摩擦力，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：解答題

5．2015年12月，國際雪聯(lián)自由式滑雪空中技巧世界杯賽在我國國家體育場舉行．如圖所示，比賽場地由出發(fā)區(qū)AB、助滑坡BC、第一過渡區(qū)CD、跳臺DE、第二過渡區(qū)EF、著陸坡FG和終點(diǎn)區(qū)GH組成，第一過渡區(qū)的最低點(diǎn)和終點(diǎn)區(qū)在同一水平地面上，出發(fā)區(qū)距地面的高度hB=8.4m，跳臺最高點(diǎn)E和著陸坡最高點(diǎn)F離地面的高度均為h0=4.0m，著陸坡坡度為θ=37°．運(yùn)動員從助滑坡頂端B由靜止滑下，離開跳臺在空中完成預(yù)定動作后到達(dá)F點(diǎn)正上方，此時速度v=4.0m/s，方向水平．若第一過渡區(qū)是半徑R=42m的圓弧滑道，運(yùn)動員連同滑雪板的總質(zhì)量m=100kg，取重力加速度g=10m/s2，不計滑道和空氣的阻力．求：

（1）運(yùn)動員到達(dá)第一過渡區(qū)CD的最低點(diǎn)時受到的支持力FN；
（2）運(yùn)動員到達(dá)F點(diǎn)正上方時離地面的高度h；
（3）運(yùn)動員落到著陸坡時的速度大小v1．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．左端封閉右端開口粗細(xì)均勻的倒置U形玻璃管，用水銀封住兩部分氣體，靜止時如圖所示，若讓管保持豎直狀態(tài)做自由落體運(yùn)動，則（　�。�
A．氣體柱Ⅰ長度減小B．氣體柱Ⅱ長度不變
C．左、右管中水銀柱高度差h=0D．右管中水銀面將上升

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖中實線所示，t=$\frac{1}{8}$s時的波形圖如圖中虛線所示，若波傳播的速度v=8m/s，下列說法正確的是（　　）
A．這列波的周期為0.4s
B．這列波沿x軸負(fù)方向傳播
C．t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
D．從t=0時刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.25s通過的路程為0.4m
E．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.2sin4πt（m）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．某同學(xué)為探究合力做功與物體動能改變的關(guān)系，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：
①按圖甲擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M=0.4kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.1kg．
②先接通打點(diǎn)計時器的電源（電源頻率f=50Hz），然后釋放小車，打出一條紙帶．
（1）經(jīng)過多次重復(fù)實驗，他從打出的多條紙帶中選出一條打點(diǎn)清晰的，如圖乙所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn)，相連計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.041m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.255m，d5=0.360m…他把鉤碼重量（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2）作為選出所受合力，算出0點(diǎn)到第4個計數(shù)點(diǎn)合力做功W=0.251J，打下第4個計數(shù)點(diǎn)時小車動能EK=0.186J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）此次實驗探究的結(jié)果，他未能得到“合力對物體做的功等于物體動能的變化”，且誤差很大，主要原因有鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．（只需答一條）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．下面有關(guān)浸潤和不浸潤的說法中正確的是（　�。�
A．浸潤和不浸潤現(xiàn)象是分子力作用的表現(xiàn)
B．不浸潤的液體與管壁的附著層內(nèi)，液體分子之間表現(xiàn)為引力，有收縮的趨勢，液面向上凸起
C．毛細(xì)現(xiàn)象跟浸潤和不浸潤現(xiàn)象無關(guān)
D．液體與某種固體是否浸潤與固體的性質(zhì)無關(guān)，液體將始終表現(xiàn)為浸潤或不浸潤現(xiàn)象
E．用不能被水浸潤的材料制作醬油瓶，在向外傾倒醬油時不易外灑

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．某一位于x=0處的波源從平衡位置沿y軸正方向開始做簡諧運(yùn)動，該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知波源振動周期為T，波速為v．關(guān)于在x=$\frac{5vT}{2}$處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)P振動周期為T，速度的最大值為v
B．若某時刻質(zhì)點(diǎn)P的振動方向沿y軸負(fù)方向，則該時刻波源振動方向沿y軸正方向
C．質(zhì)點(diǎn)P開始振動的方向沿y軸正方向
D．當(dāng)P開始振動后，若某時刻波源在波峰，則此時P質(zhì)點(diǎn)的加速度一定最大且方向沿y軸正方向
E．若某時刻波源在波谷，則質(zhì)點(diǎn)P也一定在波谷

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連，彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．
回答下列問題：
（1）本實驗中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g．為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的ABC     （填正確答案標(biāo)號）．
A．小球的質(zhì)量m                 B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
C．桌面到地面的高度h           D．彈簧的壓縮量△x      E．彈簧原長l0
（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．
（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的s-△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s-△x圖線的斜率會減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”）：如果m不變，h增加，s-△x圖線的斜率會增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b） 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與△x的二次方成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．關(guān)于萬有引力定律的建立，下列說法中正確的是（　�。�
A．卡文迪許僅根據(jù)牛頓第三定律推出了行星與太陽間引力大小跟行星與太陽間距離的平方成反比的關(guān)系
B．“月-地檢驗”表明物體在地球上受到地球?qū)λ囊κ撬谠虑蛏鲜艿皆虑驅(qū)λ囊Φ?0倍
C．“月-地檢驗”表明地面物體所受地球引力與月球所受地球引力遵從同樣的規(guī)律
D．引力常量 G的大小是牛頓根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出的

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同步練習(xí)冊答案