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6.如圖甲所示,物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動,通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測推力F、物體速度V隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,取g=10m/s2,求:
(1)物體的質量m和物體與水平面間的動摩擦因數μ;
(2)第2s內物體客服摩擦力做的功W;
(3)前2s內推力F做功的平均功率$\overline{p}$.

分析 (1)速度圖象的斜率代表物體的加速度.求出加速度,根據牛頓第二定律求解.
(2)根據圖象的“面積”求出位移,再求克服摩擦力做功.
(3)由W=Fs求出前2s內推力做功,再由$\overline{p}$=$\frac{W}{t}$求平均功率.

解答 解:(1)第2 s內,根據速度時間圖象可知,物體的加速度為a=2 m/s2,
第3 s內,物體做勻速直線運動,所以根據牛頓第二定律有:
3-μmg=2m,μmg=2 N
解得:m=0.5 kg,μ=0.40  
(2)第2 s內物體運動的位移為 s=$\frac{1}{2}×1×2$m=1m,摩擦力大小為 f=2 N,克服摩擦力做的功:
Wf=fs=2.0 J
(3)前2 s內推力F做功為W=Fs=3 J,平均功率為:$\overline{p}$=$\frac{W}{t}$=1.5 W
答:(1)物體的質量m是0.5kg,物體與水平面間的動摩擦因數μ是0.40;
(2)第2s內物體客服摩擦力做的功W是2.0J;
(3)前2s內推力F做功的平均功率$\overline{p}$是1.5W.

點評 對于速度圖象類的題目,主要是要理解:1、斜率的含義:斜率代表物體的加速度;2、速度圖象與時間軸圍成的面積的含義:面積代表物體的位移.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示是測量物塊與木板間動摩擦因數的實驗裝置.長木板固定在水平桌面上,打點計時器固定在長木板上,紙帶穿過打點計時器,與帶滑輪的物塊相連.沙桶和力傳感器通過繞在滑輪上的細繩相連.調整沙桶的質量,當放開沙桶時,使物塊在木板上做勻加速直線運動.(重力加速度為g,滑輪的質量和摩擦可以忽略)
(1)在某次測量中讀出力傳感器示數為F,為進一步測量動摩擦因數,下列物理量中還需測量的有B;
A.木板的長度L      B.物塊的質量m
C.沙桶的質量M     D.運動的時間t
(2)現在已求得物塊的加速度為a,利用測得的物理量寫出動摩擦因數的表達式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$
(3)為使實驗結果更精確,該同學改變沙桶的質量,重復以上實驗操作,得到多組數據,以力傳感器的示數F為橫軸,以加速度a為縱軸建立直角坐標系,做出a-F圖象,得到一條傾斜的直線,該直線的縱軸截距大小為b,當地的重力加速度g,則由圖象可得動摩擦因數μ=$\frac{g}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.由于當年實驗條件的限制,伽利略無法直接對落體運動進行實驗研究,但在今天我們可通過頻閃照相的方式直接對自由落體進行研究.如圖是某次實驗拍攝的小球下落頻閃照片的一部分,頻閃間隔是$\frac{1}{30}$s.不同時刻小球的位置和相鄰兩時刻小球位移已標注圖中,單位是cm,計算結果均保留三位有效數字.
(1)根據此照片可以判斷小球做勻變速直線運動,請簡要寫出判斷依據:
(2)小球下落的加速度大小為9.81m/s2;
(3)小球在2.18cm位置處的速度大小為0.654m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖甲所示為測量電動機勻速轉動角速度的實驗裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上,在電動機的帶動下勻速轉動.在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝過的電火花計時器,它的打點頻率為50Hz.實驗步驟如下:①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸;②啟動電動機,使圓形卡紙轉動起來;③接通電火花計時器的電源,使它工作起來;④關閉電動機,拆除電火花計時器;研究圓形卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示),寫出角速度ω的表達式,代入數據,得出ω的測量值.
  某次實驗后,測得圓形卡紙上連續(xù)兩個記數點間對應的圓心角都為0.1rad,每兩個記數點間有四個點跡,則電動機勻速轉動角速度為ω=1rad/s.
  為了避免在卡紙連續(xù)轉動的過程中出現打點重疊,在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時,可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動.則卡紙上打上的點的分布曲線不是一個圓,而是類似一種螺旋線,如圖丙所示.這對測量結果有影響嗎?沒有.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示的電路,閉合開關S,當滑動變阻器滑片P向右移動時,下列說法正確的是( 。
A.電流表讀數變小,電壓表讀數變大B.小燈泡L變暗
C.電源的總功率變小D.電容器C上電荷量減少

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.長為L的細線,拴一質量為m的小球,一端固定于O點.讓其在水平面內做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動),如圖所示.當擺線L與豎直方向的夾角是θ時,求:
(1)線的拉力F;   
(2)小球運動的線速度的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,小木塊質量m=1kg,長木塊質量M=10kg,木板與地面以及木塊間的動摩擦因數為μ=0.5.木板受水平向右的恒力F=90N作用下從靜止開始運動,1s后將木塊輕放在木板的右端.木塊可看著質點.則為使木塊不滑離木板,木板的長度L至少要多長?(去g=10m/s2

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15.a是靜止在地球赤道上的物體,b是探測衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,它們在同一平面內沿不同的軌道繞地心做勻速圓周運動,且均沿逆時針方向繞行,若某一時刻,它們正好運行到同一條直線上(如圖甲所示).則再經過6小時,圖中關于a、b和c三者位置的圖示可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從同一位置上滾下,記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置.
B.按圖安裝好器材,注意調整斜槽末端水平,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線.
C.取下白紙,以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.
上述實驗步驟的合理順序是BAC.

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