【題目】為了探究合力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：木板左端固定著一個(gè)擋板，一根輕質(zhì)彈簧左端可以拴在擋板上，右端可以拴住一個(gè)滑塊，滑塊右端拴著一根細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)跨過(guò)木板右端的定滑輪，拴著一個(gè)重錘，重錘右側(cè)有一個(gè)遮光片，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)，遮光片恰好處于光電門(mén)A處，光電門(mén)A和B分別連接計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）。已知彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝k(Δx)2，忽略滑輪摩擦及空氣阻力。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）簡(jiǎn)述平衡摩擦力的方法：___________________________________________。

（2）在擋板和滑塊間連接好彈簧，保持木板傾角不變，將彈簧分別拉長(zhǎng)Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后，從靜止釋放滑塊，分別記下遮光片通過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間t1、t2、t3、t4、…。若將前3次實(shí)驗(yàn)中彈簧對(duì)小物塊做的功分別記為W1、W2、W3，則W1∶W2∶W3＝________；

（3）若以W為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作圖，則得到的圖象近似是________（填“一條直線(xiàn)”或“一條曲線(xiàn)”）。

（4）實(shí)驗(yàn)中， ________（填“必須”或“可以不”）測(cè)量遮光片的寬度。________（填“必須”或“可以不”）測(cè)量滑塊和重錘的質(zhì)量。

【答案】 （1）將木板右側(cè)墊起一定高度，是遮光片通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相同 （2）1:4:9 （3）一條直線(xiàn) 可以不 可以不

【解析】(1) 將木板右側(cè)墊起一定高度，滑塊不連彈簧時(shí)，讓滑塊由靜止釋放，當(dāng)重錘上的遮光片通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相同時(shí)，說(shuō)明重錘做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即滑塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即平衡了摩擦力；

(2)由功的定義式： ，所以；

(3)根據(jù)能量守恒可知：彈簧彈力所做的功等于滑塊與重錘動(dòng)能增加之和，（其中滑塊重力勢(shì)能的減小等于重錘重力勢(shì)能的增加）即， ，（其中d為遮光片的寬度），所以得到的圖象近似一條直線(xiàn)；

(4)根據(jù)能量守恒可知： ，實(shí)驗(yàn)中只要得到，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量與

遮光片通過(guò)光電門(mén)A的時(shí)間成反比即可，所以實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)量遮光片的寬度，也可以不測(cè)量滑塊和重錘的質(zhì)量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，P是位于水平的粗糙桌面上的物塊。用跨過(guò)定滑輪的輕繩將P小盤(pán)相連，小盤(pán)內(nèi)有砝碼，小盤(pán)與砝碼的總質(zhì)量為m。在P運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，若不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于P在水平方向受到的作用力與相應(yīng)的施力物體，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 拉力和摩擦力，施力物體是地球和桌面

B. 拉力和摩擦力，施力物體是繩和桌面

C. 重力mg和摩擦力，施力物體是地球和桌面

D. 重力mg和摩擦力，施力物體是繩和桌面

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A的質(zhì)量是B的2倍，在恒力F作用下，在水平面上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為N1；若物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為物塊間的相互作用力大小為N2，則以下判斷正確的是（ ）

A. a1=a2 B. a1＞a2 C. N1=N2 D. N1＞N2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了“探究動(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1步：把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘跨過(guò)定滑輪相連，重錘夾后連一穿過(guò)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2步：保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)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(wèn)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Δt，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＝________.

②已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊________(寫(xiě)出物理名稱(chēng)及符號(hào)，只寫(xiě)一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合＝________.

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v2W圖象，可知該圖象是一條________，根據(jù)圖象還可求得________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平屋頂高H=5m，圍墻高h(yuǎn)=3.2m，圍墻到房子的水平距離L=3m，圍墻外空地寬x=10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上，g取10m/s2．求：

（1）小球離開(kāi)屋頂時(shí)的速度v0的大小范圍；

（2）小球落在空地上的最小速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A．B，它們的質(zhì)量均為為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)開(kāi)始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C 時(shí)F的大小恰為2mg．求：

（1）從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的時(shí)間．

（2）到物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)力F所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知磁敏電阻在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電阻很小，有磁場(chǎng)時(shí)電阻變大，并且磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越大．為探測(cè)磁場(chǎng)的有無(wú)，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光，若探測(cè)裝置從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)．則（ ）．

A. 電燈L變亮 B. 電燈L變暗

C. 電流表的示數(shù)減小 D. 電流表的示數(shù)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。將一輛小車(chē)放在光滑的水平板上，小車(chē)前端系上細(xì)繩，繩的另一端跨過(guò)定滑輪掛一小盤(pán)，盤(pán)里放適量的砝碼，盤(pán)與砝碼的總質(zhì)量為m，車(chē)后端連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄下小車(chē)運(yùn)動(dòng)的情況。

該同學(xué)通過(guò)在小車(chē)上加減砝碼改變小車(chē)的質(zhì)量M，通過(guò)在盤(pán)中增減砝碼改變小車(chē)所受的合力F，研究紙帶算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a，幾次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

次

1

2

3

4

5

6

7

8

M/kg

1.00

1.00

1.00

1.00

1.25

1.50

2.00

2.50

F/N

0.25

0.50

0.75

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

a/(ms-2)

0.25

0.51

0.74

0.99

0.80

0.67

0.50

0.40

（1）實(shí)驗(yàn)中盤(pán)與砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量時(shí)，細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力可以近似認(rèn)為等于______________________；

（2）在實(shí)驗(yàn)中為了探究小車(chē)的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，該同學(xué)采用了先保持小車(chē)質(zhì)量M不變，研究另兩個(gè)量間的關(guān)系，這種方法叫做______________；

（3）通過(guò)表中1—4列數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：_____________________________；

通過(guò)表中4—8列數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：______________________________。

(4)、在本實(shí)驗(yàn)中，用改變砝碼的辦法來(lái)改變小車(chē)的作用力F，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車(chē)的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖a-F圖線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)既不過(guò)原點(diǎn)，又不是直線(xiàn)，原因是

_____________________

A、沒(méi)有平衡摩擦力，且小車(chē)質(zhì)量較大

B、平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量較大

C、平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太低，且小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量較大

D、平衡摩擦力時(shí)，所墊木板太高，且小車(chē)質(zhì)量較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加一電壓U1＝2500 V，發(fā)射出的電子被加速后，從金屬板上的小孔S射出。裝置右側(cè)有兩個(gè)相同的平行金屬極板水平正對(duì)放置，板長(zhǎng)l＝6.0 cm，相距d＝2 cm，兩極板間加以電壓U2＝200 V的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。從小孔S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知電子的電荷量e＝1.6×10－19 C，電子的質(zhì)量 m＝0.9×10－30 kg，設(shè)電子剛離開(kāi)金屬絲時(shí)的速度為零，忽略金屬極板邊緣對(duì)電場(chǎng)的影響，不計(jì)電子受到的重力。求：

（1）電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek；

（2）電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y；

（3）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它所做的功

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