【題目】某小組采用如圖的裝置驗(yàn)證動能定理。平衡摩擦力后，為簡化實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為小車受到的合力等于沙和沙桶的總質(zhì)量。回答下列問題：

（1）為了保證小車受到的合力大小近似等于沙和沙桶的總重力，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)____（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）小車的質(zhì)量；

（2）讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L 和這兩點(diǎn)的速度大小 v1和v2（ v1＜v2）。若小車的質(zhì)量為M、此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,則本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。

【答案】（1）遠(yuǎn)小于（2）mgL=Mv22Mv12

【解析】試題分析：（1）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，對沙和沙桶，有：mg-T=mA

對小車，有：T=MA

解得：故當(dāng)M＞＞m時，有：T≈mg．

（2）合外力做的功為mgL，動能增加量為Mv22Mv12，則本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

mgL=Mv22Mv12

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列的設(shè)想：取一個與水平方向夾角為θ＝60°，長為L1＝2 m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道D，如圖所示�，F(xiàn)將一個小球從距A點(diǎn)高為h＝0．9 m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知小球與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為。g取10 m/s2，求：

（1）小球初速度v0的大小；

（2）小球滑過C點(diǎn)時的速率vC；

（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0．05 s閃光一次，右圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為相鄰兩次頻閃小球的實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span>9．8 m/s2，小球質(zhì)量m＝0．2 kg，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：

時刻

t2

t3

t4

t5

速度（m/s）

5．59

5．08

4．58


（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時刻小球的速度v5＝____________m/s；

（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝_________J，動能減少量ΔEk＝___________J；

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得ΔEp______ΔEk（選填“>”、“<”或“＝”），造成這種結(jié)果的主要原因是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。

測定木塊與水平長木板之間的動摩擦因數(shù)，通常需要測力計(jì)。如果沒有測力計(jì)，能否測出它們之間的動摩擦因數(shù)呢？某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)轉(zhuǎn)換測量的方法，測出了木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。他們測量的步驟和方法如圖所示：

①如圖a，測出輕彈簧的自然長度；

②如圖b，將木塊懸掛在彈簧的下端，靜止時測出彈簧的長度；

③如圖c，將長木板固定在水平面上，用彈簧拉動木塊在長木板上水平勻速運(yùn)動，測出彈簧長度。

（1）根據(jù)測出的物理量，請你寫出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式 。寫出推導(dǎo)過程：

（2）在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們發(fā)現(xiàn)：如果按圖d的方法，將彈簧一端連接木塊，一端固定在豎直墻壁上，拉動長木板水平運(yùn)動，測出彈簧長度，同樣可以求得動摩擦因數(shù)。

比較圖c和圖d的兩種方法，你認(rèn)為圖 方法更好，原因是 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究放射性元素射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。則

（A）a為電源正極，到達(dá)A板的為α射線

（B）a為電源正極，到達(dá)A板的為β射線

（C）a為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為α射線

（D）a為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為β射線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB。

（1）若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度，水銀柱將如何移動？

某同學(xué)解答如下：

設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動。

上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答。

（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對以下簡化模型的計(jì)算可以粗略說明其原因。質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿�，F(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊，間隔一段距離水平放置，如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會發(fā)生碰撞不計(jì)重力影響。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°。一束平行于AC邊的光線自AB邊的p點(diǎn)射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出，若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等．

求：（1）三棱鏡的折射率

（2）當(dāng)光第一次射到三棱鏡的AC邊時，是否有光線從AC邊折射出，寫出分析過程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直：a和b相距l(xiāng)；b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)使a以初速度向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g，求物塊與地面間的動摩擦力因數(shù)滿足的條件。

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