【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).
若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)條件是_______________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_______________.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng).用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________.(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)
【答案】(1)刻度尺,天平
(2)沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,平衡摩擦力
(3)mgL=M(v22﹣v12)
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,故還要天平和刻度尺;
(2)沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對(duì)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,有
對(duì)沙和沙桶,有 mg﹣T=ma
對(duì)小車,有 T=Ma
則
故當(dāng)m<<M時(shí),有T≈mg;
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力.
(3)合力功為mgL,實(shí)驗(yàn)探究合力功與動(dòng)能變化的關(guān)系,所以本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgL=M(v22﹣v12).
點(diǎn)晴:根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;
實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對(duì)滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng),測(cè)得紅蠟實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為37°,則:(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)
(1)根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為_______m/s.
(2)若玻璃管的長(zhǎng)度為0.6m,則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過(guò)程中,玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為_______m.
(3)如圖乙所示,若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng),則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的_______.
A.直線P B.曲線Q C.曲線R D.無(wú)法確定
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于力的說(shuō)法正確的是
A. 作用力和反作用力作用在同一物體上
B. 太陽(yáng)系中的行星均受到太陽(yáng)的引力作用
C. 運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星所受引力的方向不變
D. 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】半徑為a、右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿,它們單位長(zhǎng)度電阻均為R0,圓環(huán)水平固定放置,環(huán)內(nèi)區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),直桿始終與圓環(huán)良好接觸,其位置由 θ 確定。求:
(1)當(dāng)θ=時(shí),直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E的大小;
(2)當(dāng)導(dǎo)體直桿處于如圖所示位置,且θ=時(shí),直桿受的安培力F的大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開(kāi)始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.已知m1=50g、m2=150g,則(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_____m/s;
(2)在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=_____J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=_____J,由此得出的結(jié)論是_____.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h=0.45 m.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離x;
(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)能Ek;
(3)小物塊的初速度大小v0.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為兩列沿繩傳播的(虛線表示甲波,實(shí)線表示乙波)簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,M為繩上x=0.2 m處的質(zhì)點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M的速度為零
B. M點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
C. 甲波的傳播速度v1比乙波的傳播速度v2大
D. 由圖示時(shí)刻開(kāi)始,甲波再經(jīng)周期,質(zhì)點(diǎn)M將位于波峰
E. 位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)與M點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反的
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后,又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)(軌跡已擦去).已知小方格紙的邊長(zhǎng)L=2.5cm.g取10m/s2.請(qǐng)你根據(jù)小方格紙上的信息,通過(guò)分析計(jì)算完成下面幾個(gè)問(wèn)題:
(1)根據(jù)水平位移,求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=_____m/s
(2)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度是_____m/s
(3)從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是_____s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】錢華同學(xué)的爸爸是個(gè)電氣工程師,錢華經(jīng)?吹桨职衷谟枚嘤秒姳磉M(jìn)行一些測(cè)量。在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后,爸爸給他出了一道題目,讓他通過(guò)測(cè)量找到發(fā)光二極管的負(fù)極。
(1)錢華同學(xué)做了如下兩步具體的操作:第一,將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的×1檔,經(jīng)過(guò)______之后,他把紅表筆接在二極管的短管腳上,把黑表筆接在二極管的長(zhǎng)管腳上,發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光,如圖甲所示;然后他將兩表筆的位置互換以后,發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光。這說(shuō)明二極管的負(fù)極是________(填寫“長(zhǎng)管腳”或者“短管腳”)所連接的一極。
(2) 錢華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來(lái)了。他琢磨了一下,然后又依次用電阻擋的×1檔,×10檔,×100檔,×1k檔分別進(jìn)行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測(cè)量,他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來(lái)越______(填寫“大”或者“小”),請(qǐng)幫助他分析一下具體的原因:________________。
(3)錢華同學(xué)的興趣越來(lái)越濃厚,他思考這個(gè)發(fā)光二極管是否象普通電阻一樣,兩端電壓與通過(guò)的電流成正比呢?他求助物理實(shí)驗(yàn)室老師探究該二極管的伏安特性,測(cè)繪它的伏安特性曲線,通過(guò)實(shí)驗(yàn),測(cè)得發(fā)光二極管兩端電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如下表:
U/V | 0 | 1.50 | 1.80 | 1.90 | 2.00 | 2.08 | 2.19 | 2.33 |
I/mA | 0 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.04 | 0.06 | 0.09 | 0.20 |
U/V | 2.43 | 2.51 | 2.56 | 2.62 | 2.70 | 2.82 | 2.87 | |
I/mA | 0.50 | 0.80 | 1.00 | 3.00 | 5.00 | 9.00 | 11.01 |
①請(qǐng)?jiān)谙聢D乙中以筆畫線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整_______。
②請(qǐng)你根據(jù)少年科學(xué)家們實(shí)驗(yàn)時(shí)收集到的數(shù)據(jù),在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管)的伏安特性曲線(IU圖線)______。
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