8．在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖所示．則：
（1）實(shí)驗(yàn)中，除位移、速度外，還要測出的物理量有小車的質(zhì)量 和鉤碼的質(zhì)量；
（2）該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時首先要平衡摩擦力，其次鉤碼的質(zhì)量需滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．（選填“等于”“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”）．

分析 （1）驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理：$mgx=\frac{1}{2}M{v}^{2}$，由此可知還要測出的物理量有鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知需要測量的數(shù)據(jù)．
（2）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：設(shè)小車加速度為a，則：繩上的力為F=Ma，對鉤碼來說：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．

解答 解：（1）驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系只需驗(yàn)證：$mgx=\frac{1}{2}M{v}^{2}$，要驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測出的物理量有鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量．
（2）小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
其次：設(shè)小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對小車有：F=Ma；
對鉤碼有：mg-F=ma，
即：mg=（M+m）a；
如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．
故答案為：（1）小車的質(zhì)量，鉤碼的質(zhì)量；（2）平衡摩擦力，遠(yuǎn)小于．

點(diǎn)評 本題重點(diǎn)考查了“探究功與動能變化關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理，以及數(shù)據(jù)處理方法，解題時從實(shí)驗(yàn)原理角度分析即可，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．a、b、c、d分別是一個菱形的四個頂點(diǎn)，∠abc=120°，現(xiàn)將三個等量的正點(diǎn)電荷+Q分別固定在a、b、c三個頂點(diǎn)上，下列說法正確的有（　�。�
A．d點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由d指向OB．d點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度
C．d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．O點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向由O指向d

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，L1和L2是不計(jì)電阻的輸電線，甲是電壓互感器，乙是電流互感器．若已知甲的變壓比為500：1，乙的變流比為200：1，并且已知加在電壓表兩端的電壓為220V，通過電流表的電流為5A，則輸電線的輸送功率為（　�。�
A．1.1×108WB．1.1×106WC．1.1×l04WD．1.1×102W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．兩個固定的等量異種電荷，在它們連線的垂直平分線上有a、b、c三點(diǎn)，如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高
B．a、b、c三點(diǎn)的電勢與無窮遠(yuǎn)電勢相等
C．a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)方向相同，a點(diǎn)場強(qiáng)比b點(diǎn)大
D．一帶電粒子（不計(jì)重力），在a點(diǎn)無初速釋放，則它將在a、b、c線上運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)為0.400（該值接近多次測量的平均值）．
（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器（0～20Ω，額定電流2A），開關(guān)、導(dǎo)線若干．
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，他們在將滑動變阻器接入電路時采用的是分壓式接法（填“限流式”或“分壓式”），為減小誤差，將電流表接入電路時，宜采用外接法（填“內(nèi)”或“外”）；圖乙是他們在測量RX時的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，請根據(jù)你以上的正確判斷，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線．
（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為C．
A、1×10-2Ω•m   B、1×10-3Ω•m    C、1×10-4Ω•m   D、1×10-5Ω•m．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間和L3L4之間存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd=L=0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時刻cd邊與 L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1?t2的時間間隔為0.6s，整個運(yùn)動過程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10m/s2．則（　�。�
A．在0?t1時間內(nèi)，通過線圈的電荷量為0.25C
B．線圈勻速運(yùn)動的速度大小為2m/s
C．線圈的長度為1m
D．0?t3時間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為1.8J

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．理想變壓器初級線圈接一穩(wěn)定的交變電流，電路連接如圖所示，分別按下列方式操作，下列說法正確的是（　�。�
A．只將S2從4撥向3，電流表示數(shù)變小
B．只將S3從閉合變?yōu)閿嚅_，電阻R2兩端電壓增大
C．只將變阻器S3的滑動觸頭上移，變壓器的輸入功率減小
D．只將S1從1撥向2，電流表示數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動能定理”．他們在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.30mm．
（2）下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的一項(xiàng)是A（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）．
A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平
D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
（3）實(shí)驗(yàn)時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質(zhì)量m，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖象是C（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）．
A．作出“t-F圖象”B．作出“t2-F圖象”
C．作出“t2-$\frac{1}{F}$圖象”D．作出“$\frac{1}{t}$-F2圖象”

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團(tuán)隊(duì)向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并．已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G． 
（1）兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽質(zhì)量的62倍．利用所學(xué)知識，求此次合并所釋放的能量． 
（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在．假定黑洞為一個質(zhì)量分布均勻的球形天體． 
a．因?yàn)楹诙磳ζ渌祗w具有強(qiáng)大的引力影響，我們可以通過其他天體的運(yùn)動來推測黑洞的存在．天文學(xué)家觀測到，有一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動．由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞．利用所學(xué)知識求此黑洞的質(zhì)量M； 
b．嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在．我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為Ep=-G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{r}$（規(guī)定無窮遠(yuǎn)處勢能為零）．請你利用所學(xué)知識，推測質(zhì)量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？

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同步練習(xí)冊答案