1.某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗.在實驗中,該同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力.

(1)在實驗操作中,下列做法正確的是AD
A.實驗前要對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作
B.實驗操作時要先放小車,后接通電源
C.在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,所選的兩個計數(shù)點(diǎn)離得越近越好
D.在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)除實驗裝置圖中出現(xiàn)的儀器外,還需要的測量儀器有刻度尺、天平.
(3)圖2所示為實驗中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究功與速度變化的關(guān)系.已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g,圖中已經(jīng)標(biāo)明了已測量的物理量,用天平測得小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m.請你以小車為研究對象,把要探究的結(jié)果用題中所給的字母進(jìn)行表述:$mgx=\frac{M(x_2^2-x_1^2)}{{32{T^2}}}$.

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚.
由于實驗需要測量小車速度和質(zhì)量,故還需要的測量儀器有刻度尺、天平.
恒力做功根據(jù)W=Fscosα進(jìn)行計算,用平均速度代替瞬時速度的方法求出AB兩點(diǎn)的速度,進(jìn)而求出動能的改變量.

解答 解:(1)A、實驗前要對裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作,以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力,故A正確.
B、實驗時,若先放開小車,再接通打點(diǎn)計時器電源,由于小車運(yùn)動較快,可能會使打出來的點(diǎn)很少,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理.故B錯誤.
C、在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時,所選的兩個研究點(diǎn)離得越近測量誤差越大,故C錯誤.
D、在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,這樣才能使得砂和砂桶的總重力近似等于細(xì)繩對小車的拉力,故D正確.
故選:AD.
(2)由于實驗需要測量小車速度,速度是使用打點(diǎn)計時器打的紙帶計算得出的,故要測量點(diǎn)距,需要刻度尺.
(3)小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,M遠(yuǎn)大于m.則對小車的作用力等于砂和砂桶的總重力mg,所以恒力對小車做的功可表示為:mgx.
由${v}_{\frac{t}{2}}=\frac{x}{t}$可知,${v}_{A}=\frac{{x}_{1}}{4T}$,${v}_{B}=\frac{{x}_{2}}{4T}$.所以小車動能的改變量為:$\frac{1}{2}M{{v}_{B}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{A}}^{2}$=$\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{2}}{4T})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{1}}{4T})}^{2}$=$\frac{M({x}_{2}^{2}-{x}_{1}^{2})}{32{T}^{2}}$
本實驗就是要驗證減少的重力勢能是否等于增加的動能,即$mgx=\frac{M(x_2^2-x_1^2)}{{32{T^2}}}$.
故答案為:(1)AD,(2)刻度尺,(3)$mgx=\frac{M(x_2^2-x_1^2)}{{32{T^2}}}$.

點(diǎn)評 明確“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗的實驗原理及方法是求解本題的關(guān)鍵.對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由.比如為什么要平衡摩擦力,為什么要先接通電源后釋放紙帶等.這樣問題我們要從實驗原理和減少實驗誤差方面去解決.

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A.小球在液體中先做勻減速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動
B.小球在液體中受到的阻力與其速率的比值為$\frac{mg}{{v}_{1}}$
C.小球進(jìn)入液體瞬間的加速度大小為$\frac{{v}_{1}-{v}_{2}}{{v}_{2}}$g
D.小球在t1-t2時間內(nèi)的平均速度大于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$

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A.原線圈輸出電壓瞬時值表達(dá)式u=220$\sqrt{2}$sin(100πt)V
B.副線圈頻率為100Hz
C.R處出現(xiàn)火情時原線圈電流增大
D.R處出現(xiàn)火情時原線圈的輸入功率減小

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9.如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)半徑為R.一個小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計空氣阻力.則下列判斷正確的是( 。
A.要使小球掉到環(huán)上時的豎直分速度最大,小球應(yīng)該落在C點(diǎn)
B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角也相同
C.若v0取值適當(dāng),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)
D.小球運(yùn)動的時間可能會大于$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

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16.如圖所示,水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為L,傳送帶被鎖定,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平恒力F拉物體,使小物體以v1的速度由A點(diǎn)勻速滑行到B點(diǎn).這一過程,拉力F做的功為W1、功率為P1,物體和傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1.隨后讓傳送帶以v2(v2<v1)的速度勻速向左運(yùn)動,仍用相同的力F使物體以v1的速度由A點(diǎn)勻速滑行到B點(diǎn).這一過程,拉力F做的功為W2、功率為P2,物體和傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2,則下列關(guān)系中正確的是( 。
A.W1=W2,P1<P2,Q1=Q2B.W1=W2,P1=P2,Q1>Q2
C.W1>W(wǎng)2,P1=P2,Q1>Q2D.W1>W(wǎng)2,P1>P2,Q1=Q2

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6.如圖為某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象,則由圖線可知( 。
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B.t=2.5s時,質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度同向
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13.在水平賽道上高速行駛的賽車,轉(zhuǎn)彎時后輪突然脫離了賽車,關(guān)于脫離了賽車的后輪的運(yùn)動情況,以下說法正確的是(  )
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