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    9．用如图甲所示的实验装置完成“探究动能定理”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：

    （1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为0.525cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；
    （2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；
    （3）取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m（填写相应物理量及其符号）；
    （4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB；
    （5）步骤（4）中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=（m+m0）gs，小车动能变化量△Ek=$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{A}}$）2（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g），比较W合和△Ek的值，找出两者之间的关系；
    （6）重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复（2）～（5）步骤．
    （7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是B．
    A．尽量减小两光电门间的距离s
    B．调整滑轮，使细线与长木板平行
    C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

    分析 游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，
    取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，从而求出动能的变化量．

    解答 解：（1）游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：5mm+0.25mm=5.25mm=0.525cm．
    （3）在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，此时小车做匀速运动，
    取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m，
    （5）取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，
    小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=（m+m0）gs，
    由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
    滑块通过光电门1速度vA=$\frac{d}{△{t}_{A}}$，滑块通过光电门2速度vB=$\frac{d}{△{t}_{B}}$，
    小车动能变化量△Ek=$\frac{1}{2}$MvB2-$\frac{1}{2}$MvA2=$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{A}}$）2；
    （7）A、尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；
    B、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故B正确；
    C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故C错误．
    故选：B
    故答案为：（1）0.525；（3）砝码盘中砝码的质量m；（5）（m+m0）gs，$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{B}}$）2-$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{△{t}_{A}}$）2； （7）B．

    点评 对常见的几种测量长度工具要熟悉运用，并能正确读数；光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．在点电荷Q的电场中，有一点P，与点电荷Q的距离为r；现在P点放一电量为q的试探电荷，其受到的电场力为F，则P点的电场强度为（　　）
    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 来源： 题型：多选题

    20．甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时（使用如图所示的装置），设小车质量和车上砝码质量之和为 M，砂及砂桶的总质量为 m，分别得出如图甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是 a-F 图线，图丁是 a-$\frac{1}{M}$图线，则下列说法中正确的是（　　）
    A．甲和乙较好地把握了实验条件 M 远大于 m
    B．丙和丁没有把握好实验条件 M 远大于 m
    C．甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板倾角太大
    D．甲、乙、丙三同学中，丙同学较好地完成了平衡摩擦力的操作

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    17．在纸平面上有一长为h的光滑绝缘空心细管MN，管的M端内有一带正电的小球P1，在纸平面上N端的正右前方2h处有一个不带电的小球P2，开始时P1相对管静止，管水平速度v1，小球P2在纸平面上沿着以于MN延长线方向成45°角的速度v2运动．设管的质量远大于P1的质量，P1在管内的运动对管的运动的影响可以忽略（不计两小球的重力）．已知P1离开N端时相对纸面的速度大小恰好为$\sqrt{2}$v1，且在离开管后最终能与P2相碰，空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里．试求：
    （1）P1的比荷
    （2）v1和v2的比值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    4．在“探究恒力做功与动能改变间的关系”实验中，采用图1所示装置的实验方案，实验时：

    （1）若用砂和小桶的总重力表示小车受到的合力，为了减少这种做法带来的实验误差，必须：①使长木板左端抬起一个合适的角度，以平衡摩擦力；
    ②满足条件，小车质量远大于砂和小桶的总质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）；
    ③使拉动小车的细线（小车-滑轮段）与长木板平行．
    （2）要验证合外力做功与动能变化间的关系，除了要测量砂和小砂桶的总重力、测量小车的位移、速度外，还要测出的物理量有小车质量；如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图2所示，则打C点时小车的速度vc表达式为（用题中所给物理量表示）${v}_{C}^{\;}=\frac{{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}}{2T}$．
    （3）若已知小车质量为M、砂和小砂桶的总质量为m，打B、E点时小车的速度分别vB、vE，重力加速度为g，探究B到E过程合外力做功与动能变化间的关系，其验证的数学表达式为$mg（{s}_{2}^{\;}+{s}_{3}^{\;}+{s}_{4}^{\;}）=\frac{1}{2}M{v}_{E}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{B}^{2}$．（用M、m、g、s1～s5、vB、vE表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当把2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．
    （1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力．下面操作正确的是D．
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，轻推一下能够匀速下滑即可
    （2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是CD．
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
    C．实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
    D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    （3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的．如图2为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带，其中每两个计数点间还有一个点未标出．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．为了测量小车获得的速度，应选图2中的CD段（填AB或CD）来计算小车的速度v0．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．如图甲所示，水平足够长且光滑的平行金属导轨MN、PQ间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R=0.8Ω的定值电阻．开始时，导轨上垂直放置着一质量m=0.01kg、电阻r=0.4Ω 的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现用一平行金属导轨的外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动．运动过程中，金属杆与导轨始终接触良好．电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示．求：

    （1）在t=4s时通过金属杆的感应电流和0～4s内金属杆的位移大小；
    （2）t=4s时拉力F的瞬时功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．现要用如图所示的实验装置探究“动能定理”：一倾角θ可调的斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上，光电门甲的位置可移动．不可伸长的细线一端固定在带有遮光片（宽度为d）的滑块上，另一端通过光滑定滑轮与重物相连，细线与斜面平行（通过滑轮调节）．当滑块沿斜面下滑时，与光电门相连的计时器可以显示遮光片挡光的时间t，从而可测出滑块通过光电门时的瞬时速度v．改变光电门甲的位置，重复实验，比较外力所做的功W与系统动能的增量△Ek的关系，即可达到实验目的．
    主要实验步骤如下：
    （1）调节斜面的倾角θ，用以平衡滑块的摩擦力．将带有遮光片的滑块置于斜面上，轻推滑块，使之运动．可以通过遮光片经过两光电门的时间是否相等判断滑块是否正好做匀速运动；
    （2）按设计的方法安装好实验器材．将滑块从远离光电门甲的上端由静止释放，滑块通过光电门甲、乙时，遮光片挡光的时间分别t1和t2，则滑块通过甲、乙两光电门时的瞬时速度分别为$\frac{d}{{t}_{1}}$和$\frac{d}{{t}_{2}}$；
    （3）用天平测出滑块（含遮光片）的质量M及重物的质量m，用米尺测出两光电门间的距离x，比较mgx和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{d}{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{d}{{t}_{1}}$）2的大小，在误差允许的范围内，若两者相等，可得出合力对物体所做的功等于物体动能的变化量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，水平传送带A、B两端相距X=1.5m，传送带以速度v0=2m/s顺时针匀速转动，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，现将工件由静止轻放在传送带的A端，设到达B端的瞬时速度设为vB，则（　　）
    A．vB=2m/s
    B．物块从A端运动到B端时所用的时间为2s
    C．工件受到传送带的摩擦力为滑动摩擦力，且为动力
    D．若传送带不动，给工件轻放在A端时的瞬时速度vA=4m/s，则到达B点vB=$\sqrt{13}$m/s

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