【題目】某實驗小組利用圖示裝置進行“探究動能定理”的實驗,實驗步驟如下:

A.掛上鉤碼,調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;調(diào)整光電門與斜面垂直;

B.取下輕繩和鉤碼,保持A中調(diào)節(jié)好的長木板傾角不變,接通光電門電源,然后讓小車從長木板頂端靜止下滑,記錄小車通過光電門的時間t

C.重新掛上細繩和鉤碼,改變鉤碼的個數(shù),重復(fù)A到B的步驟.

回答下列問題:

(1)按上述方案做實驗,長木板表面粗糙對實驗結(jié)果是否有影響?__________(填“是”或“否”);

(2)若要驗證動能定理的表達式,已知遮光條的寬度d,還需測量的物理量有______;(多選項)

A.懸掛鉤碼的總質(zhì)量m

B.長木板的傾角θ

C.小車的質(zhì)量M

D.釋放小車時遮光條正中間到光電門沿斜面距離L

E.釋放小車時小車前端到光電門沿斜面距離L

(3)根據(jù)實驗所測的物理量,動能定理的表達式為:________(重力加速度為g

(4)本實驗采用光電門測速,造成速度測量誤差,具體的原因是__________________

【答案】(1); (2)ACD; (3); (4) 測量的是遮光條通過光電門的中間時刻速度,實驗需要的是中間位移速度

【解析】

(1)小車在重力、斜面彈力、摩擦力、細線拉力作用下處于平衡狀態(tài),撤去鉤碼后小車的合外力等于鉤碼的重力,所以長木板表面粗糙對實驗結(jié)果沒有影響;

(2)根據(jù)動能定理可知,合外力對小車做的功等于小車動能的變化量,則有:mgLMv2所以要測量懸掛鉤碼的總質(zhì)量m,釋放小車時遮光條正中間到光電門沿斜面距離L,小車的質(zhì)量M,故選ACD.

(3)根據(jù)實驗所測的物理量,動能定理的表達式為:mgLMv2其中的解得

(4)造成誤差的原因是:測量的是遮光條通過光電門的中間時刻速度,實驗需要的是中間位移速度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,矩形線圈abcd的匝數(shù)為N =100匝,線圈ab的邊長為bc的邊長為,在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的勻強磁場中,繞垂直于磁感線且通過線圈中線的軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的角速度,若線圈自身電阻為r=1Ω,負載電阻R=9Ω。試求:

1)感應(yīng)電動勢的最大值

2)設(shè)時間t =0時線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式;

31分鐘時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q的大。

4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中,通過R的電荷量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間有豎直向下的勻強電場,完全相同的兩根絕緣輕質(zhì)下端固定在水平地面上,在其正上方質(zhì)量均為mab兩物塊均從距彈簧上端高h處自由下落,已知a物塊的電荷量為+q,b物塊的電荷量為-q,設(shè)地面處的重力勢能為零,不計空氣狙力,重力大于電場力,從釋放到彈簧壓縮到最短的過程中,下列說法正確的是

A. a、b兩物塊機械能的變化量相同

B. 若釋放的高度均增加相同的值,ab兩物塊速度最大時所具有的重力勢能均不變

C. a、b兩物塊速度最大時,b的重力勢能大于a的重力勢能

D. ab兩物塊運動到最低點時,b的重力勢能小于a的重力勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為減少二氧化碳排放,我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動車.在檢測某款電動車性能的實驗中,質(zhì)量為8×102 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛,達到的最大速度為15 m/s,利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出如圖所示的圖象(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動車行駛中所受阻力恒為電動車重力的0.05倍,重力加速度取10m/s2,則(

A. 該車啟動后,先做勻加速運動,然后做勻速運動

B. 該車啟動后,先做勻加速運動,然后做加速度減小的加速運動,接著做勻速運動

C. 該車做勻加速運動的時間是1.2 s

D. 該車加速度為0.25 m/s2時,動能是4×104 J

【答案】BD

【解析】試題分析:由于橫坐標為速度的倒數(shù),所以電動車的啟動過程為從ABCAB段,牽引力不變,電動車做勻加速運動,加速度為;BC段,由于圖像為過原點的直線,所以,即以恒定功率啟動,牽引力減小,加速度減小,電動車做加速度減小的加速運動,當(dāng),速度達到最大值15m/s,故選項A錯誤B正確;由可知,故選項C錯誤;該車加速度為025m/s2時,牽引力為,此時的速度為,動能為,故選項D正確.

考點:機車的啟動問題.

型】單選題
結(jié)束】
57

【題目】某同學(xué)在做探究動能定理實驗時,其主要操作步驟是:

a.按圖甲安裝好實驗裝置,其中小車的質(zhì)量M=0.50kg,鉤碼的總質(zhì)量m=0.10kg.

b.接通打點計時器的電源(電源的頻率f=50Hz),然后釋放小車,打出一條紙帶.

(1)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出最滿意的一條,如圖乙所示,把打下的第一點記作0,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用厘米刻度尺測得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為d1=0.8cm,d2=2.4cm,d3=4.1cm,d4=5.6cm,d5=7.2cm,d6=8.8cm,他把鉤碼的重力作為小車所受的合力,計算出從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5過程中合力所做的功W________J,把打下計數(shù)點5時小車的動能作為小車動能的改變量,計算出ΔEk________J.(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g9.80m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計算可見,合力對小車做的功與小車動能的變化量相差比較大.通過反思,該同學(xué)認為產(chǎn)生誤差的主要原因如下,其中正確的是________.(填選項前的字母)

A.鉤碼質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B.鉤碼質(zhì)量小了,應(yīng)該大于小車質(zhì)量

C.沒有平衡摩擦力

D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進行測量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究動能改變與合外力做功的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:

A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后連一紙帶,穿過打點計時器,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運動,如圖甲所示。

B.第二步保持木板的傾角不變,將打點計時器安裝在木板靠近滑輪處,取下細繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點計時器,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運動,打出紙帶,如圖乙所示。打出的紙帶如圖丙所示:

試回答下列問題:

1)已知O、A、B、C、D、EF相鄰計數(shù)點的時間間隔為Δt,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當(dāng)打點計時器打A點時滑塊速度=_______,打點計時器打B點時滑塊速度=____________

2)已知重錘質(zhì)量m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,要測出某一過程合外力對滑塊做的功,還必須測出這一過程滑塊________________(寫出物理量名稱及符號),合外力對滑塊做功的表達式=____________。

3)測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功以及。以v2為縱軸,以W為橫軸建立坐標系,描點作出v2W圖象,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)想利用如圖所示的實驗裝置來驗證動能定理.在一端帶滑輪的長木板上固定一個光電門,光電門在滑輪附近,與光電門相連的數(shù)字毫秒計可以顯示出小車上的遮光片經(jīng)過光電門的時間.在遠離滑輪的另一端附近固定一標桿.滑塊通過細線與重物相連,細線的拉力大小等于力傳感器的示數(shù).

1)下列說法正確的是______

A.平衡摩擦力時必須將重物通過細線掛在小車上

B.平衡摩擦力的目的是保證細繩對小車的拉力等于小車受到的合力

C.本實驗中沒有必要測量重物的質(zhì)量

D.為減小系統(tǒng)誤差,必須保證小車與遮光片的總質(zhì)量遠遠大于重物的質(zhì)量

2)刻度尺的零刻線與標桿重合,光電門對應(yīng)刻度尺的位置如上圖的箭頭所示,則標桿與光電門的距離__________.如圖所示.用20分度的游標卡尺測出遮光片的寬度__________

3)用天平測得小車及遮光片的總質(zhì)量為,在平衡好摩擦力后,每次都使小車上的遮光片從標桿處由靜止開始運動,并記下遮光片通過光電門的時間及力傳感器的顯示的力的大小.以小車為研究對象驗證動能定理,需要下列物理量:小車通過光電門時的速度大小_____,外力對小車做功_______.實驗需要驗證的關(guān)系式為__________(以上填空處均用題中給出的已知物理量的字母表示.)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置如圖,水平桌面上固定一氣墊導(dǎo)軌,在氣墊導(dǎo)軌上的A、B處固定兩個光電門,一質(zhì)量為M的滑塊通過細繩跨過光滑的定滑輪與一個小桶相連,桶中裝有細沙,桶和里面細沙的總質(zhì)量為m,用d表示遮光條的寬度,通過光電計時器可以測量出遮光條通過A、B兩個光電門的時間分別為tA、tBA、B兩個光電門的距離為x。忽略導(dǎo)軌與滑塊之間的摩擦力,用g表示重力加速度。

1)滑塊從A運動到B的過程中,動能的增量為____________(用題干中的字母表示),在mM滿足____________的條件下,可以近似認為細繩對滑塊做的總功為mgx。只需驗證總功與動能的增量是否相等即可。

2)關(guān)于此實驗,下列說法正確的是____________(填序號)。

A.適當(dāng)增大兩光電門之間的距離會增大實驗誤差

B.適當(dāng)增大兩光電門之間的距離可以減小實驗誤差

C.此裝置也可以拿來驗證系統(tǒng)機械能守恒

D.遮光條的寬度大一些有利于減小實驗誤差

3)實驗過程中,無論怎樣改變參數(shù),經(jīng)過測量和計算后發(fā)現(xiàn),由于細繩對滑塊的拉力實際上并不等于mg,所以總功mgx始終要____________(填略大于”“略小于等于)動能的增加量,這種誤差屬于____________(填系統(tǒng)誤差偶然誤差)。

4)鑒于以上第(3)問中的誤差對本實驗的影響,有同學(xué)提出了另外的建議,將實驗裝置改成如圖所示,首先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的傾角,往小桶中加入適量的細沙,讓滑塊恰好能夠靜止在導(dǎo)軌上,然后剪斷細繩,滑塊開始加速下滑。該同學(xué)提出的這種操作方式合理嗎?____________(填合理不合理)為什么?____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L,頂點C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點,光滑直導(dǎo)軌的上端點D到A、B兩點的距離均為L,D在AB邊上的豎直投影點為O。一對電荷量均為-Q的點電荷分別固定于A、B兩點。在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響),將小球由靜止開始釋放,已知靜電力常量為k、重力加速度為g,且,忽略空氣阻力,則

A. 軌道上D點的場強大小為

B. 小球剛到達C點時,其加速度為零

C. 小球剛到達C點時,其動能為

D. 小球沿直軌道CD下滑過程中,其電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是( 。

A.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大

B.R=可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比

C.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量,電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大

D.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷在電源內(nèi)部從負極移送到正極所做的功

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