某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置。

① 實驗中所用電磁打點計時器是一種使用__________（填 “交流”或 “直流”）電源的計時儀器，它的工作電壓是4-6V，當電源的頻率為50Hz時，它每隔_______s打一次點。
② 實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是__           _______               ___，實驗時首先要做的步驟是_________________。
③ 在②的基礎(chǔ)上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M；往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m；讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1＜v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為_________________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

①交流，0.02秒 ②沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量　平衡摩擦力�、� mgL＝Mv22－Mv12

解析試題分析：①由電磁打點計時器工作原理知必須通入交流電，若頻率為50Hz，則打點周期是頻率倒數(shù)即0.02s②沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，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M＞＞m時，有T≈mg；小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力即為合力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來平衡摩擦力，故需將長木板的無定滑輪的一端墊高以平衡摩擦力。③合力的功為W=mgL，動能的變化為ΔEK=Mv22－Mv12，根據(jù)動能定理需驗證的表達式為W=ΔEK即 mgL＝Mv22－Mv12
考點：本實驗考查“驗證動能定理”，實驗中涉及到的知識點是牛頓第二定律，動能定理

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某同學在實驗室里熟悉各種儀器的使用。他將一條形磁鐵放在轉(zhuǎn)盤上，如圖甲，磁鐵隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動，另將一磁感應(yīng)強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感應(yīng)強度測量值周期性地變化。經(jīng)過操作，該同學在計算機上得到了如圖乙的圖象。

（1）在圖像記錄的這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動的快慢情況是______________。
（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的周期是             s。
（3）圓盤勻速轉(zhuǎn)動時的角速度是            rad/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們對石墨烯的研究。他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的。我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電。某同學設(shè)計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：

U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.00
0.10
0.18
0.28
0.38
0.48
實驗室提供如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）
E．滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）
⑴除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（6V）、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若
干外，還需選用的其它器材有       （填選項前字母）；
⑵在虛線方框中畫出實驗電路圖；
⑶根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出鉛筆芯的I—U圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(8分)“探究力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。

⑴該圖中兩彈簧測力計的讀數(shù)恰好相等，由圖可讀出每根細繩拉力大小為       N(只需讀到0.1N)；
⑵圖乙中的四個“·”表示A、B、C、O在紙上的位置，請根據(jù)正確讀出的拉力大小，在該紙上作出它們合力的圖示；(要求：在表示分力的線段上，從起點開始每0.5N標度長注上標度線)
⑶某同學在做該實驗是認為：
A．在重復(fù)進行實驗以提高結(jié)論的可靠性時，O點位置是不允許變動的
B．彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
C．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零
D．兩根細繩必須等長
其中正確的是       (填入相應(yīng)的字母)。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(6分)學�？萍蓟顒有〗M的同學們準備自己動手粗略測定鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，已有的器材：長木板、小鐵塊、米尺和刻度尺.他們同時從實驗室借來一個電火花打點計時器，設(shè)計了如下實驗：
a.用米尺測量長木板總長度，將打點計時器固定在長木板上。然后將長木板靠在豎直墻壁固定（如圖），并測量長木板頂端B相對于水平地面的高度和長木板底端A與墻角C之間的距離；
b.將小鐵塊連上紙帶，接通打點計時器后釋放，得到的紙帶如下圖, A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)的5個點。

現(xiàn)用刻度尺直接測出AC、CE的距離分別為：、；已知交流電的頻率為，重力加速度為.由此可求得鐵塊的加速度＝            ；根據(jù)牛頓第二定律，可求得動摩擦因數(shù)＝            (用、和測得物理量的字母表示) 。   

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

研究平拋運動時，我們用到如圖（1）的裝置，將兩個完全相同的斜槽固定在同一豎直面內(nèi)，它們的最下端水平。把兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的頂點由靜止同時釋放，斜槽2的水平軌道末端與光滑水平面吻合�？梢杂^察到現(xiàn)象：            ，這說明：           。同時我們還用到如圖（2）的裝置（裝置離地面足夠高），小球2與斜槽末端在同一水平線上。將小球1從任意高度釋放，當它到達斜槽末端時釋放小球2；再水平移動小球2，重復(fù)上述過程�？梢杂^察到現(xiàn)象：            ，這說明：               。本實驗的關(guān)鍵是如何確保小球1水平拋出時小球2能同時釋放，這就需要一個控制裝置。我們可以設(shè)置一個發(fā)射器( 即一個光源) ，讓接收器接收它發(fā)出的光時去控制電磁鐵吸住小球2。當小球1從斜槽末端經(jīng)過時將發(fā)射器發(fā)出的光擋住，接收器未收到光信號就控制電磁停止工作，小球2落下。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）（1）如左下圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是：（至少三項）

1.____________________________________
2.____________________________________
3.___________________________________
（2）根據(jù)牛頓第二定律實驗做出的a-F圖線應(yīng)如右上圖中圖線1所示，有同學根據(jù)實驗作出圖線如右上圖中的圖線2所示，其實驗過程中不符合實驗要求的操作是      _________________，有同學根據(jù)實驗作出的圖線如右上圖中的圖線3所示，其實驗過程中不符合實驗要求的操作是____________和____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（6分）在“利用打點計時器測定勻加速直線運動的加速度”實驗中，某同學在打出的紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F 6個點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出，如圖甲所示.打點計時器每打一個點的時間為0.02s）.從每一個計數(shù)點處剪開分成五段（分別叫做a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示關(guān)系的圖線，從而求出加速度.
（1）若在xOy坐標系中用最簡潔的方法做出能用-t關(guān)系的圖線，請你指出哪個軸相當于軸？
______________________________________________________________________________。
（2）從第一個計數(shù)點開始計時，要想求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？
______________________________________________________________________________。
（3）若測得段紙帶的長度為2.0㎝，e段紙帶的長度為10.0㎝，則加速度為_______m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，實驗時得到一條紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點，在這個點下標明A，第六個點下標明B，第十一個點下標明C，第十六個點下標明D，第二十一個點下標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清，于是他測得AC長為14.56cm、CD長為11.15cm，DE長為13.73cm，則打C點時小車的瞬時速度大小為_____    _m/s，小車運動的加速大小為______m/s2，AB的距離應(yīng)為_ ______cm。（保留三位有效數(shù)字）

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