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某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另...

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有     

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是      ,实验时首先要做的步骤是     

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 mgL=满分5 manfen5.comM(v22﹣v12(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).

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(1)刻度尺,天平 (2)沙和沙桶的质量远小于滑块的质量,平衡摩擦力 (3)mgL=M(v22﹣v12) 【解析】 试题分析:根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材; 实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力,对滑块受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量等于摩擦力;同时重物加速下降,处于失重状态,故拉力小于重力,可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论; 【解析】 (1)实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要天平和刻度尺; 所以为:天平,刻度尺; (2)沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有 对沙和沙桶,有 mg﹣T=ma 对小车,有 T=Ma 则 故当m<<M时,有T≈mg; 实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力. (3)合力功为mgL,实验探究合力功与动能变化的关系,所以本实验最终要验证的数学表达式为mgL=M(v22﹣v12). 故答案为:(1)刻度尺,天平 (2)沙和沙桶的质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3)mgL=M(v22﹣v12) 【点评】本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法.  
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考点分析:
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一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是(  )

A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2

B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小

C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5m/s2

D.可能做匀速圆运动,向心加速度大小是5m/s2

 

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如图所示,套在绳索上的小圆环P下面挂一个重为G的物体Q并使它们处于静止状态.现释放圆环P,让其沿与水平面成θ角的绳索无摩擦的下滑,在圆环P下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线),若圆环和物体下滑时不振动,则下列说法正确的是(  )

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A.Q的加速度一定小于 gsinθ    B.悬线所受拉力为 Gsinθ

C.悬线所受拉力为Gcosθ        D.悬线一定与绳索垂直

 

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如图所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流,电流变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则(  )

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A.t1时刻,N>G    B.t2时刻,N>G    C.t3时刻,N<G    D.t4时刻,N<G

 

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如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电量为q,它从上极板的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出,则(  )

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A.微粒的加速度不为零      B.微粒的电势能减少了mgd

C.两极板的电势差为满分5 manfen5.com    D.M板的电势低于N板的电势

 

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真空中有两根长直金属导线平行放置,其中一根导线中通有恒定电流.在两导线所确定的平面内,一电子由P点开始运动到Q的轨迹如图中曲线PQ所示,则一定是(  )

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A.ab导线中通有从a到b方向的电流

B.ab导线中通有从b到a方向的电流

C.cd导线中通有从c到d方向的电流

D.cd导线中通有从d到c方向的电流

 

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