13.為了探究受到空氣阻力時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖甲所示).實(shí)驗(yàn)室,平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力.

(1)往砝碼盤(pán)中加入一小砝碼,在釋放小車前(選填“前”或“后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電,在紙帶上打出一系列的點(diǎn).
(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如上表:
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象乙.
時(shí)間t/s00.501.001.502.002.50
速度v(m/s)0.120.190.230.260.280.29
(3)通過(guò)分析,你能得出的結(jié)論是:在v-t圖象中,速度越大時(shí),加速度越小,小車受到的合力越小,則小車受空氣阻力越大.

分析 本題以探究運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)為背景,考查對(duì)基本實(shí)驗(yàn)(探究加速度與力的關(guān)系)變通與創(chuàng)新能力.實(shí)驗(yàn)原理是牛頓第二定律.利用題中數(shù)據(jù)可建立v-t圖象,由v-t圖象可得到不同速度時(shí)的加速度,再由牛頓第二定律可得到不同速度時(shí)的空氣阻力,這就可以直到空氣阻力與速度的關(guān)系.

解答 解:(1)由于紙帶長(zhǎng)度有限,為了能在有限長(zhǎng)度的紙帶上打出更多可用的點(diǎn),應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶.
(2)合理選取坐標(biāo)刻度,盡可能使圖象“充滿”坐標(biāo)平面,利用題中所給數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,得到小車的v-t圖象如圖所示.

(3)由小車的v-t圖象可知,隨小車速度的增大,其加速度(圖象斜率)變小,由牛頓第二定律可知,小車所受合外力隨速度增大而減。捎谛≤囁芾Υ笮∫欢,摩擦力已經(jīng)平衡掉,所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的.所以,隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大.
故答案為:(1)前;(2)如圖所示;
(3)在v-t圖象中,速度越大時(shí),加速度越小,小車受到的合力越小,則小車受空氣阻力越大.

點(diǎn)評(píng) 本題以探究運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)為背景,考查對(duì)基本實(shí)驗(yàn)(探究加速度與力的關(guān)系)變通與創(chuàng)新能力,所以我們要對(duì)書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題掌握到位.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.無(wú)論是電磁還是電火打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用交流(選“交流”或“直流”)電源,當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),每隔0.02s打一次點(diǎn).其工作時(shí)的基本步驟如下:
A.當(dāng)紙帶完全通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器后,及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器
B.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座
C.將紙帶從墨粉紙盤(pán)下面穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D.接通開(kāi)關(guān),聽(tīng)到放電聲,立即拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)
上述步驟正確的順序是CBDA (按順序填寫(xiě)步驟編號(hào)).如圖是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶,舍去前面比較密的點(diǎn),從0點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),標(biāo)以1、2、3…那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=3.0cm、x2=7.5cm、x3=13.5cm,則物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=0.375m/s,通過(guò)2計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v2=0.525m/s,運(yùn)動(dòng)的加速度為1.5m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的滑塊從高為h=5m的光滑圓弧形槽的頂端A處無(wú)初速度地滑下,槽的底端B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0=6m/s(運(yùn)動(dòng)方向如圖所示),長(zhǎng)為L(zhǎng)=9.5m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,滑到傳送帶右端C.(g 取10m/s2 )求:
(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)的速度VB;
(2)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)的速度VC;
(3)若在C的右端光滑水平地面上放置一與C等高的質(zhì)量為M=0.5kg,長(zhǎng)為l=6m,高為H=0.45m的小車,滑塊與小車的上表面動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,求滑塊落地時(shí)與小車右端的水平距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),某同學(xué)按照正確的操作得到如圖所示的紙帶.其中O點(diǎn)是起始點(diǎn),A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn),該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2
(1)該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,先計(jì)算出該段重錘重力勢(shì)能的減少量為1.22mJ,接著從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O數(shù)起,數(shù)到圖中B點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn),他用vB=gt計(jì)算和B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度,得到動(dòng)能的增加量為1.23mJ(均保留三位有效數(shù)字).這樣他發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能的減少量小于(填“大于”或“小于”)動(dòng)能的增加量,造成這一錯(cuò)誤的原因是實(shí)際測(cè)得的高度比自由落體對(duì)應(yīng)下落的高度。
(2)若某同學(xué)所選的紙帶中,設(shè)打O點(diǎn)時(shí)釋放物體,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)物體速度大小為v,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中稱:測(cè)得v=2.36m/s,h=27.73cm,據(jù)此可得:
$\frac{1}{2}$v2=2.785m2/s2,gh=2.718m2/s2
在誤差范圍內(nèi)兩者相等,即機(jī)械能守恒定律得證.
老師批閱:“數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得!”其理由是由于阻力的存在,下落過(guò)程中重物勢(shì)能的減少量不可能小于其動(dòng)能的增加量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖,同心圓A、B、C是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面,半徑分別為R、2R、3R,實(shí)線為某帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、C等勢(shì)面的電勢(shì)分別為10V和2V,則( 。
A.B等勢(shì)面的電勢(shì)為6V
B.粒子從a到b和從b到c電場(chǎng)力做功一樣多
C.粒子從a到b電場(chǎng)力做功比從b到c電場(chǎng)力做功多
D.粒子從a到b電場(chǎng)力做功比從b到c電場(chǎng)力做功少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示有一塊長(zhǎng)為1m的薄木板靜止水平地面上,薄木板質(zhì)量為4㎏,其與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0為0.5,薄木板右端放一質(zhì)量1kg為小滑塊,大小可忽略不計(jì),小滑塊與薄木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1為0.4,小滑塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2為0.2.
(1)現(xiàn)用水平方向的恒力F拉木板M,為使m能從M上滑落,F(xiàn)需滿足的條件;
(2)在其它條件不變,若恒力F=53N,且始終作用在M上,小滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng);(忽略不計(jì)小滑塊從薄木板上滑落的時(shí)間及速度變化)
(3)在滿足(2)的條件中,小滑塊靜止時(shí)距薄木板的左側(cè)距離多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,以帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下,沿圖中虛線方向從A運(yùn)動(dòng)到B,則( 。
A.電場(chǎng)力做正功B.動(dòng)能減少C.粒子帶負(fù)點(diǎn)D.電勢(shì)能增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖甲所示為某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,A、B為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一電子以某一速度沿電場(chǎng)線由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示,則下列敘述正確的是( 。
A.電場(chǎng)線方向由A指向BB.場(chǎng)強(qiáng)大小EA>EB
C.Q在A的左側(cè)且為負(fù)電荷D.Q可能為負(fù)電荷,也可能為正電荷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.一個(gè)噴霧器向空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)中噴出很多帶電油滴,其中一個(gè)帶正電的油滴從A點(diǎn)射出,沿AB方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示.若油滴的重力不能忽略,則電場(chǎng)的方向可能是( 。
A.水平向右B.水平向左C.豎直向上D.豎直向下

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案