9．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成“探究動能定理”實(shí)驗(yàn)．請補(bǔ)充完整下列實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容：

（1）用天平測量小車和遮光片的總質(zhì)量M、砝碼盤的質(zhì)量m0；用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為0.525cm；按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用米尺測量兩光電門之間的距離s；
（2）在砝碼盤中放入適量砝碼；適當(dāng)調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等；
（3）取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m（填寫相應(yīng)物理量及其符號）；
（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB；
（5）步驟（4）中，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合=（m+m0）gs，小車動能變化量△Ek=$\frac{1}{2}$M（$\frac8geksou{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\fracucwauoq{△{t}_{A}}$）2（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g），比較W合和△Ek的值，找出兩者之間的關(guān)系；
（6）重新掛上細(xì)線和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)（2）～（5）步驟．
（7）本實(shí)驗(yàn)中，以下操作或要求是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是B．
A．盡量減小兩光電門間的距離s
B．調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長木板平行
C．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

分析 游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運(yùn)動，
取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m，取下細(xì)繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，從而求出動能的變化量．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：5mm，游標(biāo)尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.25mm=5.25mm=0.525cm．
（3）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運(yùn)動，
取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m，
（5）取下細(xì)繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，
小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合=（m+m0）gs，
由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．
滑塊通過光電門1速度vA=$\fracekue4ok{△{t}_{A}}$，滑塊通過光電門2速度vB=$\fracccisawe{△{t}_{B}}$，
小車動能變化量△Ek=$\frac{1}{2}$MvB2-$\frac{1}{2}$MvA2=$\frac{1}{2}$M（$\fracuiksmg6{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\fracyuc04ou{△{t}_{A}}$）2；
（7）A、盡量增大兩光電門間的距離s，距離大一些，誤差小一些，故A錯誤；
B、調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故B正確；
C、本實(shí)驗(yàn)沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故C錯誤．
故選：B
故答案為：（1）0.525；（3）砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；（5）（m+m0）gs，$\frac{1}{2}$M（$\fracom2c2gy{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\fracsua22mo{△{t}_{A}}$）2； （7）B．

點(diǎn)評 對常見的幾種測量長度工具要熟悉運(yùn)用，并能正確讀數(shù)；光電門測量瞬時速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．在點(diǎn)電荷Q的電場中，有一點(diǎn)P，與點(diǎn)電荷Q的距離為r；現(xiàn)在P點(diǎn)放一電量為q的試探電荷，其受到的電場力為F，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為（　�。�
A．$\frac{F}{Q}$B．$\frac{F}{q}$C．k$\frac{Q}{{r}^{2}}$D．k$\frac{q}{{r}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時（使用如圖所示的裝置），設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為 M，砂及砂桶的總質(zhì)量為 m，分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線，其中圖甲、乙、丙是 a-F 圖線，圖丁是 a-$\frac{1}{M}$圖線，則下列說法中正確的是（　�。�
A．甲和乙較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
B．丙和丁沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
C．甲同學(xué)長木板的傾角太小，而乙同學(xué)長木板傾角太大
D．甲、乙、丙三同學(xué)中，丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

17．在紙平面上有一長為h的光滑絕緣空心細(xì)管MN，管的M端內(nèi)有一帶正電的小球P1，在紙平面上N端的正右前方2h處有一個不帶電的小球P2，開始時P1相對管靜止，管水平速度v1，小球P2在紙平面上沿著以于MN延長線方向成45°角的速度v2運(yùn)動．設(shè)管的質(zhì)量遠(yuǎn)大于P1的質(zhì)量，P1在管內(nèi)的運(yùn)動對管的運(yùn)動的影響可以忽略（不計(jì)兩小球的重力）．已知P1離開N端時相對紙面的速度大小恰好為$\sqrt{2}$v1，且在離開管后最終能與P2相碰，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里．試求：
（1）P1的比荷
（2）v1和v2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．在“探究恒力做功與動能改變間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用圖1所示裝置的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)時：

（1）若用砂和小桶的總重力表示小車受到的合力，為了減少這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，必須：①使長木板左端抬起一個合適的角度，以平衡摩擦力；
②滿足條件，小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”）；
③使拉動小車的細(xì)線（小車-滑輪段）與長木板平行．
（2）要驗(yàn)證合外力做功與動能變化間的關(guān)系，除了要測量砂和小砂桶的總重力、測量小車的位移、速度外，還要測出的物理量有小車質(zhì)量；如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，距離如圖2所示，則打C點(diǎn)時小車的速度vc表達(dá)式為（用題中所給物理量表示）${v}_{C}^{\;}=\frac{{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}}{2T}$．
（3）若已知小車質(zhì)量為M、砂和小砂桶的總質(zhì)量為m，打B、E點(diǎn)時小車的速度分別vB、vE，重力加速度為g，探究B到E過程合外力做功與動能變化間的關(guān)系，其驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$mg（{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}+{s}_{4}^{\;}）=\frac{1}{2}M{v}_{E}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{B}^{2}$．（用M、m、g、s1～s5、vB、vE表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．如圖1所示是某同學(xué)做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形．這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)把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(shí)驗(yàn)時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時器所打點(diǎn)的紙帶測出．
（1）實(shí)驗(yàn)中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋時，使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力．下面操作正確的是D．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，輕推一下能夠勻速下滑即可
（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作，下列敘述正確的是CD．
A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器并由靜止釋放
D．先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（3）在正確操作的情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的．如圖2為第三次實(shí)驗(yàn)中通過打點(diǎn)計(jì)時器獲得的紙帶，其中每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)未標(biāo)出．已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電周期為0.02s．為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選圖2中的CD段（填A(yù)B或CD）來計(jì)算小車的速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．如圖甲所示，水平足夠長且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m．導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有阻值R=0.8Ω的定值電阻．開始時，導(dǎo)軌上垂直放置著一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.4Ω 的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌的外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動．運(yùn)動過程中，金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好．電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．求：

（1）在t=4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流和0～4s內(nèi)金屬桿的位移大��；
（2）t=4s時拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動能定理”：一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動．不可伸長的細(xì)線一端固定在帶有遮光片（寬度為d）的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行（通過滑輪調(diào)節(jié)）．當(dāng)滑塊沿斜面下滑時，與光電門相連的計(jì)時器可以顯示遮光片擋光的時間t，從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v．改變光電門甲的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關(guān)系，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）調(diào)節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力．將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運(yùn)動．可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動；
（2）按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材．將滑塊從遠(yuǎn)離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時，遮光片擋光的時間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\frac6oo2qqc{{t}_{1}}$和$\frac20yqews{{t}_{2}}$；
（3）用天平測出滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m，用米尺測出兩光電門間的距離x，比較mgx和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracuaeeygc{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac4yogu2g{{t}_{1}}$）2的大小，在誤差允許的范圍內(nèi)，若兩者相等，可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距X=1.5m，傳送帶以速度v0=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，現(xiàn)將工件由靜止輕放在傳送帶的A端，設(shè)到達(dá)B端的瞬時速度設(shè)為vB，則（　　）
A．vB=2m/s
B．物塊從A端運(yùn)動到B端時所用的時間為2s
C．工件受到傳送帶的摩擦力為滑動摩擦力，且為動力
D．若傳送帶不動，給工件輕放在A端時的瞬時速度vA=4m/s，則到達(dá)B點(diǎn)vB=$\sqrt{13}$m/s

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同步練習(xí)冊答案