题目内容
1．某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、刻度尺等．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态，其中滑块质量为M，沙和沙桶总质量为m，则：
①实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是M＞＞m．
②实验时首先要做的步骤是C．
A．接通电源 B．释放沙桶 C．平衡摩擦
③该小组实验得到如图2纸带，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，B、C、D三点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm．求得B点对应的速度vB=0.25m/s，若再求得E点对应的速度为vE，测出重物下落的高度为hBE，则还应计算mghBE与$\frac{1}{2}M（ν_E^2-ν_B^2）$大小是否相等（填字母表达式）．
分析 ①根据实验原理，得到需要验证的表达式，从而确定需要的器材．
②实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功，用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力，对滑块受力分析，受到重力、拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量等于摩擦力；同时重物加速下降，处于失重状态，故拉力小于重力，可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论在什么情况下合力与沙桶的总重力大小基本相等．
③做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度；根据自由落体运动验证动能定理，需要应验证重力势能的减少量与动能增加量是否相等．
解答 解：①、②、以小车为对象验证“动能定理”，合外力做的功为：mgL，小车动能的变化量为：$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12，
需要验证：mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12，
设绳子上拉力为F，沙与砂桶的总质量为m，小车总质量为M，对小车由牛顿第二定律得：F=Ma ①，
对砂桶和砂有：mg-F=ma ②，
解得：F=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，
由此可知当砂和砂桶的总质量应远小于小车总质量时，即M＞＞m；
砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，实验前首先要平衡摩擦力．
③计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，vB=$\frac{{x}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.05}{2×0.1}$=0.25m/s；
再求得E点对应的速度为vE，测出重物下落的高度为hBE，则还应计算mghBE与$\frac{1}{2}$M（${v}_{E}^{2}$-${v}_{B}^{2}$ ） 大小是否相等．
故答案为：①M＞＞m；②C；③0.25，mghBE，$\frac{1}{2}M（ν_E^2-ν_B^2）$．
点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果，掌握滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等的条件，是本题的重点．
| 到太阳距离 | 赤道半径 | 行星质量 | |
| 木星 | 7.78×1011m | 7.2×107m | 1.90×1027kg |
| 土星 | 1.43×1012m | 6.0×107m | 5.68×1026kg |
| A． | 土星受太阳的万有引力较大 | B． | 土星绕太阳运行速度较大 | ||
| C． | 木星绕太阳的角速度大 | D． | 木星绕太阳运行的周期较大 |
如图所示，水平放置的正方形光滑玻璃板abcd，边长L，距地面的高度为H，玻璃板正中间有一个光滑的小孔O，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球A和小物块B，当小球A以速度v在玻璃板上绕O点做匀速圆周运动时，AO间的距离为l．已知A的质量为mA，重力加速度g
空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的是（ ）| A． | 若v2＞v1，则电场力一定做正功 | |
| B． | 小球由A点运动到B点，电场力做功W=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12-mgH | |
| C． | 两点间的电势差U=$\frac{m}{2q}$（v22-v12） | |
| D． | 小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2cosα |
验证机械能守恒定律的实验装置如图所示．现有的器材为：带铁夹的铁架台、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：
如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想的电流表，开始时，开关S接通．当S断开时，以下说法中正确的是（ ）| A． | 灯泡L1和L2变暗 | B． | 等效电阻R上消耗的功率变小 | ||
| C． | 与原线圈相连的电流表示数变小 | D． | 副线圈两端M、N间的输出电压不变 |
如图所示为一块长为a，宽为b，厚为c的金属霍尔元件放在直角坐标系中，电流为I，方向沿x轴正方向，强度为B的匀强磁场沿y轴正方向，单位体积内自由电子数为n，自由电子的电量为e，与z轴垂直的两个侧面有稳定的霍尔电压．则下表面 电势高（填“上表面”或“下表面”），霍尔电压UH=$\frac{BI}{nec}$．| A． | 卫星的轨道半径越大，周期越小 | |
| B． | 卫星的轨道半径越大，线速度越小 | |
| C． | 卫星的轨道半径越大，角速度越大 | |
| D． | 卫星的轨道半径越大，向心加速度越大 |