8．為了驗證動能定理，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，備有下 列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙．他們稱量滑塊的 質量為M、沙和小桶的總質量為m．當滑塊連接上紙帶，讓細線跨過滑輪并懸掛空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)．實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是M遠大于m，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是平衡摩擦力．

分析 為使繩子拉力為合力，應先平衡摩擦力，繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應滿足沙和沙桶總質量遠小于滑塊的質量．

解答 解：根據(jù)牛頓第二定律可知當沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量時，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，由受力分析可知，為保證細線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．
故答案為：M遠大于m；平衡摩擦力．

點評 明確實驗原理是解決實驗問題的關鍵，本實驗的關鍵是兩個問題，一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．把邊長為5cm、總匝數(shù)為400匝、總電阻為2.5歐的正方形線圈放在磁感應強度為0.1T的勻強磁場中，在0.2s時間內線圈平面從平行于磁場方向的位置轉過90°，到達與磁場方向垂直的位置，那么在這段時間內感應電動勢的平均值為0.5V，通過線圈的電量為0.04C．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．在點電荷Q的電場中，有一點P，與點電荷Q的距離為r；現(xiàn)在P點放一電量為q的試探電荷，其受到的電場力為F，則P點的電場強度為（　�。�
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 來源： 題型：選擇題

16．如圖甲所示為兩平行金屬板，板間電勢差變化如乙圖所示．一帶電小球位于兩板之間，已知小球在0～t時間內處于靜止狀態(tài)，在3t時刻小球恰好經過靜止時的位置，整個過程帶電小球沒有與金屬板相碰．則乙圖中Ux的值為（　�。�
A．3U0B．4U0C．5U0D．6U0

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．為了“探究外力做功與物體動能變化的關系”，查資料得知，彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量．某同學就設想用壓縮的彈簧推靜止的小球（質量為m）運動來探究這一問題．為了研究方便，把小球放在水平桌面上做實驗，讓小球在彈力作用下運動，既只有彈簧彈力做功．該同學設計實驗如下：
首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球，靜止時測得彈簧的伸長量為d．
在此步驟中，目的是要確定物理量彈簧的勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為$\frac{mg}amln6yd$．
接著進行如圖實56乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球在空中運動的水平距離為L．
小球的初動能Ek1=0．
小球離開桌面的動能Ek2=$\frac{mg{L}_{\;}^{2}}{4h}$．
彈簧對小球做的功W=$\frac{mg{x}_{\;}^{2}}{2d}$（用m、x、d、g表示）．
對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關系”．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．某同學通過實驗探究動能定理，裝置如圖所示．
在一傾斜的氣勢導軌固定在水平面上，已測得導軌總長為L，斜面高h，氣勢導軌A、B兩點各有一個光電門，一帶條形遮光片的滑塊，已知其質量為M，用一根細繩跨過光滑定滑輪，將滑塊與質量為m的鉤碼相連；現(xiàn)測得遮光條的寬度為d，A點到B點的距離為s，可以認為遮光片通過光電門的平均速度看作通過該位置的瞬時速度，待鉤碼靜止時，將滑塊由靜止從斜面頂端釋放，滑塊通過光電門A的時間為t1，通過光電門B的時間為t2．用g表示重力加速度．
（1）則在滑塊下滑過程中，滑塊在A點的動能為EK1=$\frac{1}{2}M（\fracdt9xuzp{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}$，在B點的動能為EK2=$\frac{1}{2}M（\fracfvvw9ua{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}$．（用題中字母表示）
（2）當實驗中滿足條件M＞＞m時，可以認為滑塊受的合理為$mg+Mg\frac{h}{L}$，則滑塊從A運動到B的過程中，合力對滑塊做的功為W=$（m+M\frac{h}{L}）gs$．（用題中字母表示）
（3）如果試驗中$（m+M\frac{h}{L}）gs$=$\frac{1}{2}M（\fracyj7wd7h{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M（\fracev1ihlm{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}$，則驗證了動能定理．（用題中字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．甲、乙、丙、丁四位同學在做探究加速度與物體質量和合外力的關系的實驗時（使用如圖所示的裝置），設小車質量和車上砝碼質量之和為 M，砂及砂桶的總質量為 m，分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線，其中圖甲、乙、丙是 a-F 圖線，圖丁是 a-$\frac{1}{M}$圖線，則下列說法中正確的是（　�。�
A．甲和乙較好地把握了實驗條件 M 遠大于 m
B．丙和丁沒有把握好實驗條件 M 遠大于 m
C．甲同學長木板的傾角太小，而乙同學長木板傾角太大
D．甲、乙、丙三同學中，丙同學較好地完成了平衡摩擦力的操作

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．在紙平面上有一長為h的光滑絕緣空心細管MN，管的M端內有一帶正電的小球P1，在紙平面上N端的正右前方2h處有一個不帶電的小球P2，開始時P1相對管靜止，管水平速度v1，小球P2在紙平面上沿著以于MN延長線方向成45°角的速度v2運動．設管的質量遠大于P1的質量，P1在管內的運動對管的運動的影響可以忽略（不計兩小球的重力）．已知P1離開N端時相對紙面的速度大小恰好為$\sqrt{2}$v1，且在離開管后最終能與P2相碰，空間存在磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里．試求：
（1）P1的比荷
（2）v1和v2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．現(xiàn)要用如圖所示的實驗裝置探究“動能定理”：一傾角θ可調的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動．不可伸長的細線一端固定在帶有遮光片（寬度為d）的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細線與斜面平行（通過滑輪調節(jié)）．當滑塊沿斜面下滑時，與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t，從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v．改變光電門甲的位置，重復實驗，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關系，即可達到實驗目的．
主要實驗步驟如下：
（1）調節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力．將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運動．可以通過遮光片經過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運動；
（2）按設計的方法安裝好實驗器材．將滑塊從遠離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時，遮光片擋光的時間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\frac6zca7tu{{t}_{1}}$和$\fracuef24ed{{t}_{2}}$；
（3）用天平測出滑塊（含遮光片）的質量M及重物的質量m，用米尺測出兩光電門間的距離x，比較mgx和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracs2fgfps{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracledde7f{{t}_{1}}$）2的大小，在誤差允許的范圍內，若兩者相等，可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量．

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