【題目】某探究小組利用氣墊導(dǎo)軌和光電門計(jì)時(shí)器等裝置探究動能定理.他們通過改變滑輪下端小盤中沙子的質(zhì)量來改變滑塊水平方向的拉力;滑塊上裝有寬為d的擋光片.實(shí)驗(yàn)中,用天平稱出小盤和沙子的總質(zhì)量為m,滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M,計(jì)時(shí)器顯示擋光片經(jīng)過光電門12的時(shí)間分別為Δt1,Δt2.

(1)在滿足____的條件下,才可以認(rèn)為小盤和沙子的總重力所做的功等于繩的拉力對滑塊做的功.

(2)實(shí)驗(yàn)中還必須測量的物理量是________,試寫出本次需要探究的關(guān)系式__________(用測量量和已知量表示).

【答案】(1)mM(2)兩光電門之間的距離LmgL=M(2-M(2

【解析】

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知當(dāng)小盤和沙子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊車的總質(zhì)量M時(shí),可將才可以認(rèn)為小盤和沙子的重力看作滑塊的拉力,根據(jù)動能定理可知,此時(shí)小盤和沙子的重力所做的功等于滑塊動能的改變量.
(2)要測量滑塊受到的拉力做的功,必須要知道滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的距離,即還必須測量兩光電門之間的距離L.滑塊所受的合外力做功為W=mgL;由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度.
滑塊通過光電門1速度:v1=
滑塊通過光電門2速度:v2=
所以動能的增量EkMv22Mv12=M(2-M(2
故本次探究的原理表達(dá)式為:mgL=M(2-M(2

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】(單選)帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中a點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入電場并沿虛線所示的軌跡運(yùn)動到b點(diǎn),如圖所示,實(shí)線是電場線,關(guān)于粒子,下列說法正確的是( 。

A. a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

B. a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能

C. a點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度

D. 電場中a點(diǎn)的電勢一定比b點(diǎn)的電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從未落地,重力加速度為g, ( )

A. A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能減少了mg2t2

B. 從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)小球動能減少了mg2t2

C. 整個(gè)過程中小球所受合外力沖量大小為2mgt

D. 整個(gè)過程中小球電勢能減少了mg2t2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,MNPQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定,MP之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,現(xiàn)從靜止釋放桿ab,測得其在下滑過程中的最大速度為。改變電阻箱的阻值R,得到R的關(guān)系如圖乙所示,已知軌道間距為,重力加速度g,軌道足夠長且電路不計(jì)。

1)當(dāng)時(shí),求桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小及桿中電流的方向;

2)求桿ab的質(zhì)量m和阻值r;

3)當(dāng)時(shí),從開始運(yùn)動到速度恰好最大時(shí)ab桿向下運(yùn)動了,求電阻箱上產(chǎn)生的熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)美國《大眾科學(xué)》雜志報(bào)道,中國首艘國產(chǎn)航母預(yù)計(jì)在2019年服役.假設(shè)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng),已知某型號的艦載飛機(jī)質(zhì)量為m=103 kg,在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的最大動力為F=7×103 N,所受阻力為重力的0.2倍,當(dāng)飛機(jī)的速度大小達(dá)到50 m/s時(shí)才能離開航空母艦起飛.g10 m/s2,設(shè)航空母艦甲板長為160 m,則下列說法中正確的是(  )

A. 飛機(jī)在跑道上加速時(shí)所受阻力大小為103 N

B. 飛機(jī)在跑道上加速時(shí)的最大加速度大小為4 m/s2

C. 若航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài),彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)至少具有大小為30 m/s的初速度

D. 若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng),為使飛機(jī)仍能在此艦上正常起飛,航空母艦沿飛機(jī)起飛方向的速度大小至少應(yīng)為10 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧開始壓縮到最短的整個(gè)過程中(不計(jì)空氣阻力及碰撞過程能量損失),下列關(guān)于能量的敘述中正確的應(yīng)是(

A. 重力勢能和動能之和一直減少

B. 重力勢能和彈性勢能之和總保持不變

C. 動能和彈性勢能之和保持不變

D. 重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣光滑軌道ABCD豎直放在與水平方向成的勻強(qiáng)電場中,其中BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓相切,現(xiàn)把一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(大小忽略不計(jì)),放在水平面上某點(diǎn)由靜止開始釋放,恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)D,落地時(shí)恰好落在B點(diǎn).求:

(1)電場強(qiáng)度E;

(2)起點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一客運(yùn)列車勻速行駛,其車輪在軌道間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車,當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時(shí),火車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動。該旅客在此后的20.0 s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根軌道的長度為25.0 m,每節(jié)貨車車廂的長度為16.0 m,貨車車廂間距忽略不計(jì)。求

1)客車運(yùn)行的速度大小;

2)貨車運(yùn)行加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示、某人用輕繩牽住一質(zhì)量m=06kg的氫氣球,因受水平風(fēng)力的作用,系氫氣球的輕繩與水平方向成37°角,已知空氣對氣球的浮力為15N,人的質(zhì)量M=50kg,且人受的浮力忽略不變。(sin37°=06,cos37°=08,

求(1)水平風(fēng)力的大。

2)人對地面的壓力大;

3)若水平風(fēng)力增強(qiáng),人對地面的壓力如何變化?(說明理由);

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