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    【题目】为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材:长木板（一端带定滑轮）、打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源。该同学进行下列操作:

    A.组装实验装置，如图甲所示

    B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车

    C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上

    D.释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带

    E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示

    F.进行数据采集与处理

    请你完成下列问题。

    （1）该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、 4、5、6（相邻两个计数点间还有四个点未画），各计数点间的时间间隔为0.1s， 如图乙所示。该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图乙上。如果将钩码的重力在数值上当成小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为_______J，小车的动能增量为_______J。（重力加速度g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）

    （2）由（1）中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论， 且对其他的点（如2、3、5点）进行计算的结果与“4”计数点相似。你认为产生这种实验结果的主要原因可能是_________。

    【答案】0.059 0.034 小车质量不满足远大于钩码质量，没有平衡摩擦力

    【解析】

    (1)[1]在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为

    [2]根据中点时刻的速度等于平均速度

    所以小车的动能增量为

    (2)[3]该实验产生误差的主要原因是钩码的重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

    对砂桶和砂有：

    则

    由此可知当M>>m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件，另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差。

    练习册系列答案
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    （1）物体运动s=1.0m时的速度大小v；

    （2）物体运动s=1.0m时的动能Ek

    （3）物体运动s=1.0m的过程中，拉力F所做的功W；

    （4）分析动能Ek与拉力F所做的功W不相等的原因；

    （5）如果保持拉力的方向不变，则要使物体沿水平面运动，拉力的大小F应满足什么条件？

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    【题目】如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是

    A.粒子带正电

    B.粒子在b点速率大于在a点速率

    C.若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出

    D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】利用下图装置可以完成力学中的许多实验，以下说法正确的是

    A.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”的实验时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响

    B.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”时，必须设法保证小车所受合外力为恒力

    C.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时，每次改变砂和砂桶总质量之后，需要重新平衡摩擦力

    D.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时，若认为小车所受拉力等于砂和砂桶总重力，应保证砂和砂桶总质量远小于小车的质量

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】导线中自由电子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识。

    （1）一段通电直导线的横截面积为S，它的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数位NA。导线中每个带电粒子定向运动的速率为υ，粒子的电荷量为e，假设每个电子只提供一个自由电子。

    ①推导该导线中电流的表达式；

    ②如图所示，电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。

    （2）经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下，定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中，不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零，将能量转移给金属离子，使得金属离子的热运动更加剧烈，这就是焦耳热产生原因。

    某金属直导线电阻为R，通过的电流为I。请从宏观和微观相结合的角度，证明：在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I2Rt（可设电子与离子两次碰撞的时间间隔t0,碰撞时间忽略不计，其余需要的物理量可自设）。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】静电计可以用来测量电容器的电压。如图把它的金属球与平行板电容器一个极板连接，金属外壳与另一极板同时接地，从指针偏转角度可以推知两导体板间电势差的大小。现在对电容器充完点后与电源断开，然后将一块电介质板插入两导体板之间，则

    A. 电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角减小

    B. 电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角减小

    C. 电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角增大

    D. 电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角增大

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    【题目】在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，五个理想电表的示数都发生了变化，关于五个理想电表示数的变化，下列分析正确的是

    A.电压表V1示数增大，电流表A示数减小

    B.电压表V2示数增大，电流表A1示数减小

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    B. a点和b点的电势不相同

    C. 负电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少

    D. 正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力不做功，电势能不变

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