1.在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中.某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖1所示的裝置,拉力傳感器固定在小車上,一端與細(xì)繩相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T,實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:

(1)排除阻力干擾,不掛鉤碼,調(diào)整木板右端的高度,用手輕推小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間距相等的點(diǎn).
(2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M,按圖3組裝好儀器,并連接好所需電路,將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,然后釋放小車,打出一條紙帶,關(guān)閉電源.
(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖2所示.在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE…表示,則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為$\frac{M({h}_{E}-{h}_{C})^{2}}{8{T}^{2}}$,若拉力傳感器的讀數(shù)為F,計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中,細(xì)繩拉力對小車所做功的表達(dá)式為F(hD-hA)..
(4)某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn),以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量△Ek為縱坐標(biāo),以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W橫坐標(biāo),在坐標(biāo)紙(毎一小格為正方形)上作出了△Ek-W圖線,如圖所示.根據(jù)圖線可以得到的結(jié)論是:外力所做的功,等于物體動(dòng)能的變化量.

分析 (1)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間隔均勻的點(diǎn)時(shí),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),恰好平衡摩擦力.
(3)由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論及功的公式分析答題.
(4)根據(jù)動(dòng)能定理與圖象特點(diǎn)分析答題.

解答 解:(1)平衡小車所受的阻力:不掛鉤碼,調(diào)整木板右端的高度,用手輕推小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系間距相等的點(diǎn).
(3)打下D點(diǎn)時(shí)的速度vD=$\frac{{h}_{E}-{h}_{C}}{2T}$,打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EKD=$\frac{1}{2}$MvD2=$\frac{M({h}_{E}-{h}_{C})^{2}}{8{T}^{2}}$;拉力傳感器的讀數(shù)為F,計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中,細(xì)繩拉力對小車所做的功W=F(hD-hA).
(4)由動(dòng)能定理得:△EK=W,以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量為縱坐標(biāo),以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo),得到一條過原點(diǎn)的傾角為45°的直線,由此可以得到的結(jié)論是:外力所做的功,等于物體動(dòng)能的變化量.
故答案為:(1)間距相等(2)$\frac{{M{{({h_E}-{h_C})}^2}}}{{8{T^2}}}$;F(hD-hA);(3)外力所做的功,等于物體動(dòng)能的變化量

點(diǎn)評 本題考查探究功與速度變化之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn),要注意明確實(shí)驗(yàn)原理,能根據(jù)圖象及對應(yīng)的規(guī)律分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,從傾角為θ的斜面頂端A水平拋出一個(gè)小球,拋出速度為v0,球落在斜面上的B點(diǎn),已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則下列說法正確的是( 。
A.小球從A到B所用的時(shí)間$\frac{{v}_{0}sinθ}{g}$
B.小球從A到B的速度變化量v0sinθ
C.小球落到B點(diǎn)時(shí)的速度與水平的夾角α滿足tanα=2tanθ
D.小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中離斜面最遠(yuǎn)的距離是$\frac{{{v}_{0}}^{2}ta{n}^{2}θ}{2g}$cosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一質(zhì)點(diǎn)向北做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其位移表達(dá)式為x=(8t-2t2)m,則( 。
A.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)的初速度大小是8m/s
C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小是2m/s2D.經(jīng)過4s,物體速度減為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O的運(yùn)行軌道近似為圓,已知引力常量為G,天文學(xué)家測得到A行星的運(yùn)行軌道半徑為R0,周期為T0.天文學(xué)家經(jīng)過長期觀測發(fā)現(xiàn),A行星其實(shí)際運(yùn)行的軌道與圓軌道總存在一些偏離,且周期性地每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離.天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知行星B,則下列說法正確的是(  )
A.行星A的向心加速度大于中央恒星O表面的重力加速度
B.行星A運(yùn)行的線速度小于中央恒星O的第一宇宙速度
C.中央恒星O的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{{R}^{3}}_{0}}{G{{T}^{2}}_{0}}$
D.行星B運(yùn)行的周期T=t0+T0

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.為了測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,在實(shí)驗(yàn)中備有下列器材:
干電池(電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)電阻小于1.0Ω)
電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻RG=10Ω)
電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,10A)
滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,1A)
定值電阻R3=980Ω                      
開關(guān),導(dǎo)線若干
請你畫出利用本題所提供的器材而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求盡量準(zhǔn)確)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系.

(1)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力,下面操作正確的是D.
A.放開小車,小車能夠自由下滑即可
B.放開小車,小車能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可
(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做功,下列說法正確的是B.
A.橡皮筋做的功可以直接測量
B.通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
C.橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功
D.通過把橡皮筋拉伸為第一次的兩倍,來實(shí)現(xiàn)橡皮筋做功也增加為原來的兩倍
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是BD.
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)                    B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處                D.小車未過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
(4)橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為2m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.有一三角形斜劈固定在地面上,物體A通過平行于斜面的細(xì)繩繞過光滑滑輪與小水桶B連接,水管中的水正好可以流入小水桶中,若斜面傾角θ=37°,物體A質(zhì)量m1=4kg,小水桶質(zhì)量m2=1kg,且開始時(shí)桶中無水,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,計(jì)時(shí)開始后,水管將水以每秒0.1kg的質(zhì)量流入水桶中,不計(jì)水的速度.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(sin37°=0.6,cos37°≈0.8,g=10m/s2
(1)求放水前A所受摩擦力的大小和方向.
(2)經(jīng)過多長時(shí)間后A開始滑動(dòng)?
(3)畫出A所受摩擦力在40秒內(nèi)隨時(shí)間變化的圖象(以沿斜面向上方向?yàn)檎?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201511/33/805eb47c.png" style="vertical-align:middle" />

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實(shí)驗(yàn)中,利用電流模擬靜電場,所用電源是電壓約為6伏的直流電源.實(shí)驗(yàn)中同學(xué)乙對同學(xué)甲已描好的等勢線進(jìn)行驗(yàn)收,他把紅表筆定在b處不動(dòng),用黑表筆在P點(diǎn)附近移動(dòng),電流表的偏轉(zhuǎn)特點(diǎn)是:當(dāng)電流從紅筆流入時(shí)指針向右偏,當(dāng)電流從黑表筆流入時(shí)指針向左偏,如果甲的操作是正確的話,則當(dāng)黑表筆豎直向上移時(shí),指針右偏,當(dāng)黑表筆從P點(diǎn)沿曲線PB向下移時(shí),指針不偏.(填左偏、右偏或不偏)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為φA=18V、φB=5V、φC=-3V,D點(diǎn)固定一個(gè)電子,電子的電勢能為-10eV.

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同步練習(xí)冊答案