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4.某同学利用图的实验装置测量重力加速度.测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题.
为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过光滑的轻质定滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮和打点计时器的一端垫起.
B.将纸带穿过打点计时器并固定在滑块上,调整长木板的倾角,接通打点计时器,轻推滑块,直至滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
C.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,换上新纸带,接通打点计时器,滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.
请回答下列问题:
①判断滑块做匀速直线运动的依据是:打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距;
②C中滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小小于钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”).

分析 该实验的关键是明确:(1)平衡摩擦力后滑块受到的拉力才为合力,以及怎样通过纸带判断滑块做匀速直线运动;(2)只有满足钩码质量远小于滑块的质量,绳子拉力才可近似等于钩码的重力.

解答 解:①此实验平衡摩擦力后,确定滑块做匀速直线运动的依据是,看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的.
②根据牛顿第二定律,对滑块应有mg-F=ma,可见由于a>0,所以F小于mg.
故答案为:①等间距,②小于.

点评 明确实验原理是解决实验题的关键.本实验应理解为什么挂钩码前要首先平衡摩擦力,以及为什么要求钩码质量远小于滑块的质量.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点,下端分别系一小球.现使两个小球在同一水平面内作匀速圆周运动,关于两小球的受力和运动情况,下列说法中正确的是(  )
A.受到细线拉力的大小一定相等B.线速度的大小一定相等
C.运动的周期一定相等D.向心加速度的大小一定相等

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,一细束光线沿水平方向射入一圆形玻璃球.假设该光束射入玻璃球内经一次反射后从玻璃球中射出的光线与入射光线平行.
①在图上画出该束光线射入玻璃球内经一次反射后又从玻璃球中射出的光路图.
②要求该玻璃球的折射率n,需要测量的量有C
A、只测量圆形玻璃球的半径R即可
B、只测量球心O到入射光线的垂直距离d即可
C、既需要测量圆形玻璃球的半径R,也需要测量球心O到入射光线的垂直距离d
D、圆形玻璃球的半径R和球心O到入射光线的垂直距离d,只要测出其一即可.

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12.如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中传送带长L=6m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等.主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度H=1.8m,与运煤车车厢中心的水平距离x=l.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点).质量m=5kg,煤块在传送带的作用下运送到高处.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)煤块在轮的最高点水平抛出时的速度;
(2)主动轮和从动轮的半径R;
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图所示,质量均为m的木块A、B静止在粗糙水平面上,与A、B相连的细绳连接于O点,在O点加一竖直向上的拉力F使两绳伸直,此时两绳与水平面的夹角分别为600、300,若A与水平面间的最大静摩擦力为压力的$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$倍,B与水平面间的最大静摩擦力为压力的$\frac{{\sqrt{3}}}{4}$倍,下列说法正确的是(  )
A.F从零不断增大,A先滑动B.F从零不断增大,B先滑动
C.F≤$\frac{2}{3}$mg时A、B均静止D.F≤$\frac{4}{5}$mg时A、B均静止

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,o点为打点计时器所打的第一个点,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.(结果均保留两位有效数字)求:

①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=0.97m/s;
②从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=0.48J,动能的增加量△EK=0.47J;
③根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=10m/s2

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16.如图甲所示,在某空间区域内存在随时闻周期性变化的匀强电场和匀强磁场,变化规律分别如图乙、丙所示,电场方向沿x轴正方向,取垂直纸面向里为磁感应强度的正方向.在t=0时刻由原点O发射初速受大小为v0.方向沿x轴正方向的带正电粒子(不计重力).其中已知v0、t0、B0,且E=$\frac{{B}_{0}{v}_{0}}{2π}$,粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{π}{{B}_{0}{t}_{0}}$,y轴上有一点A,坐标为(0,-$\frac{24{v}_{0}{t}_{0}}{π}$).求:

(1)$\frac{{t}_{0}}{2}$时带电粒子的位置坐标.
(2)粒子运动过程中偏离y轴的最大距离.
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13.相距L=12.5m、质量均为m的两小球A、B,静放在足够长的绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A电荷量为+q,B不带电.现在水平面附近空间施加一场强大小E=3m/q、水平向右的匀强电场,A开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,且碰撞时间极短,假设每次碰后两球交换速度,A带电量保持不变,B始终不带电,g取10m/s2,求
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9.如图是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P是可移动的滑动触头.输入端AB接交流电压U,输出端CD连接了两个相同的灯泡L1和L2,Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合,P处于如图所示的位置时,两灯均能发光.下列说法正确的是(  )
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