(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.
B.第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.
打出的纸带如图:
试回答下列问题:
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.
②已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=__________.
③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功,WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=_______.
某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此验证小车的运动符合动能定理。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺等,组装的实验装置如右图所示。
(1)为使细线对小车的拉力可认为是小车受到的合力,除了要让细线与长木板平行,实验中还需进行的操作步骤是______________________;而实验中并没有测量力的装置,所以只能认为细线中的拉力大小等于钩码的重力,要这样认为的话,该实验必须保证的是_____________________。
(2)如上图为某次实验打出纸带的一部分,若钩码的质量为m,小车的质量为M,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,则用纸带上标出的测量长度及上述物理量写出验证动能定理的表达式,应为__________。
如图为“研究电磁感应现象”的实验装置.
⑴将图中所缺的导线补接完整.
⑵如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
A.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将向偏转.
B.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉动时,灵敏电流计指针将向偏转.(填 左或者右)
某同学用图所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.回答下列问题:
(1)在安装实验器材时斜槽的末端应.
(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足mamb,两球的半径应满足rarb(选填“>”、“<”或“=”).
(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示,这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的点和点.
(4)在本实验中结合图,验证动量守恒的验证式是下列选项中的.
A.ma=ma
+mb
B.ma
=ma
+mb
C.ma
=ma
+mb
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2013年5月10日,中国海军首只舰载航空兵部队正式组建,这标志着我国航母部队战斗力建设进入新的发展阶段。般载机在航母上的安全起降是舰载航空兵实现战斗力的保证。设有一总质量2×104kg的舰载机在航母甲板着舰区阻拦着舰,为保证一旦着舰失败能再次起飞,阻拦过程中舰载机的发动机保持2×105N的水平总推力。设舰载机以70m/s的水平速度准确钩住BC间阻拦索中点后,垂直于BC沿直线滑行60m至A处停稳,BC间距40m,如右图所示。着舰过程甲板保持水平,忽略摩擦与空气阻力。求:
(1)舰载机在A处停稳后,关闭发动机前阻拦索AB对舰载机的拉力;
(2)着舰过程中阻拦索对舰载机所做的功。
下图是研究物体微小形变实验的示意图。图中A为激光笔,B、C是平面镜,E为铁架台,P为桌面。实验时,激光经平面镜B和C反射后在屏上形成光斑D;然后再将重物M放到图示位置,激光经B、C反射后,光斑D的位置会向移动(选填:“左”或“右”),这一移动显示了的微小形变。此实验采用的科学方法是(选填:“放大法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。