1．為了“研究動(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：第一步：把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，將滑塊M和帶夾重錘m通過細(xì)繩　跨過定滑輪相連，重錘夾后連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑　塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示．　第二步：保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩　和重錘，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示．打出的紙帶如圖丙所示．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）已知　O、A、B、C、D、E、F　相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$．
（2）已知重錘質(zhì)量為　m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤，要測(cè)出某一過程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x（寫出物理名稱及符號(hào)，只寫一個(gè)物理量），合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=mgx．
（3）算出滑塊運(yùn)動(dòng)　OA、OB、OC、OD、OE　段合外力對(duì)滑塊所做的功W以及在　A、B、C、D、E　各點(diǎn)的速度v，以v2為縱軸、W為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2-W圖象，得到一條過原點(diǎn)的傾斜直線，根據(jù)圖象還可求得滑塊的質(zhì)量M．

分析 （1）用平均速度代替瞬時(shí)速度去求解AB點(diǎn)的速度；
（2）合外力為重物的重力，要求出外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊的位移x，根據(jù)W=Fx即可求解；
（3）根據(jù)做功公式求出W與v2的關(guān)系式即可求解．

解答 解：（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，故：
vB=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$
（2）本題運(yùn)動(dòng)過程中，物塊受到的合力為重力，要求合力做的功，則還需要測(cè)出這一過程滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x，則合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=mgx，
（3）合外力做的功為W=mgx=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
所以v2=$\frac{2}{m}$W，則v2-W圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，
根據(jù)圖象課求得直線斜率為k，所以m=$\frac{2}{k}$，即根據(jù)圖象可以求得滑塊的質(zhì)量M．
故答案為：（1）$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2△t}$；（2）運(yùn)動(dòng)的位移x；mgx；（3）滑塊的質(zhì)量M．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中求瞬時(shí)速度的方法，能根據(jù)做功公式求出W與v2的關(guān)系式，根據(jù)圖象的斜率求解質(zhì)量，難度適中．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列關(guān)于重力、彈力的說法，正確的是（　�。�
A．規(guī)則物體的重心一定在物體的幾何中心上
B．勁度系數(shù)大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大
C．壓彈簧時(shí)，手先給彈簧一個(gè)壓力而使之壓縮，彈簧壓縮后再反過來給手一個(gè)彈力
D．木塊放在桌面上，要受到一個(gè)向上彈力，這是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，即：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)裝置中，把木板的一側(cè)墊高，其目的是平衡摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．實(shí)驗(yàn)小組用如圖a所示的裝置做了“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
某位同學(xué)先讀出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)缚潭瘸叩目潭龋缓笤趶椈上露藪焐香^碼，并逐個(gè)增加鉤碼，分別讀出指針?biāo)缚潭瘸叩目潭�，所得�?shù)據(jù)列表如下（g=10 m/s2）．
鉤碼質(zhì)量m/g0100200300400
刻度尺的刻度x/cm11.7013.4015.1016.8018.50
（1）上表的5組數(shù)據(jù)，其中4組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖b的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出彈簧指針?biāo)缚潭瘸叩目潭葂與彈力F的關(guān)系圖線（在答題紙上描點(diǎn)、作圖）．
（2）根據(jù)圖b圖象可以得到該彈簧的原長x0=11.7cm．
（3）根據(jù)圖b圖象可以得到彈簧的勁度系數(shù)k=0.588N/cm．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，在傾角θ=30°的斜面上固定一間距L=0.5m的兩平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T，垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)）．取g=10m/s2．
（1）若導(dǎo)軌光滑，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求金屬棒受到的安培力；
（2）若金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$，金屬棒要在導(dǎo)軌上保持靜止，求滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻突然調(diào)節(jié)為23Ω時(shí)，求金屬棒的加速度a的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置來探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系，將右端帶有輕小且光滑的定滑輪的長木板左端抬起固定在水平桌面上，并在長木板上合適的位置固定兩光電門A和B．現(xiàn)將一帶有遮光條的物塊放在長木板上，并用輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪連接一質(zhì)量為m的鉤碼Q，然后將物塊由靜止釋放，已知兩光電門之間的距離為L，物塊和遮光條的總質(zhì)量為M，遮光條寬度為d（d遠(yuǎn)小于L），物塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的擋光時(shí)間分別為△tA、△tB．
回答下列問題：
（1）該小組的同學(xué)平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)還需滿足M遠(yuǎn)大于m，物塊受到的合外力才近似等于鉤碼的重力，物塊在長木板上下滑時(shí)加速度a=$\frac{pdj51tj^{2}}{2L（△{t}_{B}）^{2}}$-$\frac{jnpbdtr^{2}}{2L（△{t}_{A}）^{2}}$（用d、L、△tA、△tB表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)前，該小組的同學(xué)已經(jīng)平衡了摩擦力，則不可以（填“可以”或“不可以”）用該裝置驗(yàn)證物塊與鉤碼Q組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，其原因?yàn)橛心Σ亮ψ龉Γ?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．現(xiàn)要用如圖1所示的裝置探究“加速度與物體受力的關(guān)系”．小車所受拉力和及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄下來．速度傳感器安裝在距離L=48.0cm的長木板的A、B兩點(diǎn)．

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①將拉力傳感器固定在小車上；
②平衡摩擦力，讓小車在沒有拉力作用時(shí)能做運(yùn)動(dòng)；
③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；
④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速率vA、vB；
⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作．
（2）下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，vB2-vA2是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=．表中的第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)該為a=m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）如圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)繪出了理論上的a-F圖象．請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的a-F圖線．
次數(shù)F（N）vB2-vA2（m2/s2）a（m/s2）
10.600.770.80
2   1.041.611.68
31.422.342.44
42.624.654.84
53.005.495.72
（4）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的兩個(gè)關(guān)系圖線，分析造成上述偏差的主要原因是沒有完全平衡摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度L為50.15mm；

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D為4.700mm；
（3）由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是他用多用電表先粗測(cè)該材料一段樣品的電阻，經(jīng)正確操作后，用“×10”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖丙所示，則他應(yīng)該換用×100擋（選填“×1”或“×100”）重新測(cè)量．換擋后，在測(cè)量前先要進(jìn)行歐姆調(diào)零．表盤的示數(shù)如圖丁所示，則該電阻的阻值約為2200Ω

（4）用伏安法較精確地測(cè)量該圓柱體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻Rx（其阻值約為2000Ω）；
電流表A（量程0～15mA，內(nèi)阻約300Ω）；
電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ）；
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）；
滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；
開關(guān)S；  導(dǎo)線若干．
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)趫D1圖框中畫出測(cè)量的電路圖．根據(jù)電路圖將圖2實(shí)物圖補(bǔ)全．

（5）若測(cè)待測(cè)圓柱體電阻Rx時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$．（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．物體從A點(diǎn)靜止出發(fā)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著又做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好停止，在先后兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（　�。�
A．物體通過的路程一定相等B．兩次的加速度大小可能相等
C．兩次的加速度大小一定相等D．速度方向相同，加速度方向相反

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同步練習(xí)冊(cè)答案