為了探究“合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，某實(shí)驗(yàn)小組使用如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間分別為t1、t2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門間距離為x，繩懸吊的砝碼的質(zhì)量為m（m遠(yuǎn)小于M），重力加速度為g．滑行器從G1到G2的過(guò)程中增加的動(dòng)能為，合力對(duì)滑行器做的功為mgx．（用t1、t2、D、x、M、m和g表示）


考點(diǎn)：  探究功與速度變化的關(guān)系．

專題：  實(shí)驗(yàn)題．

分析：  滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度近似等于滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的平均速度，可由v=求出，然后由動(dòng)能的定義式即可求出動(dòng)能的增加．在實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為m的重力等于滑塊所受的合力，所以m的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于M的質(zhì)量．此時(shí)合力對(duì)滑行器做的功等于在對(duì)m做的功．

解答：  解：由于擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間很短，所以可以認(rèn)為擋光片通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即有滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度為：

v2=，v1=，

根據(jù)

得：△Ek=；

在實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為m的重力等于滑塊所受的合力，此時(shí)合力對(duì)滑行器做的功等于在對(duì)m做的功，即：W=mgx

故答案為：，mgx．

點(diǎn)評(píng)：  “探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”有很多類似之處，在平時(shí)學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、比較，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解能力．


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：


物體通過(guò)兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度的大小分別為v1=10m/s，v2=15m/s，則物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度的大小是（　�。�

　

A．

13.75 m/s

B．

12.5 m/s

C．

12 m/s

D．

11.75 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船頭和水流方向如圖，已知三船在靜水中的速度均大于水流的速度v0，則（）

    A．                                 甲船可能垂直到達(dá)對(duì)岸 B． 乙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸

    C．                                 丙船可能垂直到達(dá)對(duì)岸 D． 都不可能垂直到達(dá)對(duì)岸

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，遙控電動(dòng)賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定的圓形光滑過(guò)山車軌道，通過(guò)軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上．已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為車重的0.5倍，賽車的質(zhì)量m=0.4kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作，軌道AB的長(zhǎng)度L=2m，圓形軌道的半徑R=0.5m，空氣阻力可以忽略，取重力加速度g=10m/s2．某次比賽，要求賽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既不能脫離軌道，又要在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短．在此條件下，求：

（1）賽車過(guò)P點(diǎn)時(shí)，不脫離軌道的最小速度Vp；

（2）賽車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程x；

（3）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


我國(guó)未來(lái)將在月球地面上建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的航天飛機(jī)A在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點(diǎn)B處與空間站C對(duì)接．已知空間站繞月圓軌道的半徑為r，周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，月球的半徑為R．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

    A． 航天飛機(jī)在圖示位置正在加速向B運(yùn)動(dòng)

    B． 月球的第一宇宙速度為v=

    C． 月球的質(zhì)量為M=

    D． 要使航天飛機(jī)和空間站對(duì)接成功，飛機(jī)在接近B點(diǎn)時(shí)必須減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一個(gè)與水平方向成θ=37°的傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線速度為v=10m/s，傳送帶A、B兩輪間距離L=10.25m．一個(gè)質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體輕放在A處，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：

（1）物體在A處加速度a的大��；

（2）物體在傳送帶上機(jī)械能的改變量△E；

（3）物體與傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


宇宙飛船要與環(huán)繞地球勻速運(yùn)動(dòng)的軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站（）

    A． 只能從與空間站同一高度軌道上加速

    B． 只能從較低軌道上加速

    C． 只能從較高軌道上加速

    D． 無(wú)論在什么軌道上，只要加速都行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，三個(gè)小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C．O′是O在水平面上的投影點(diǎn)，且O′A：AB：BC=1：3：5．若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）

    A． 三個(gè)小球水平初速度之比為v1：v2：v3=1：4：9

    B． 三個(gè)小球落地的速度之比為1：3：5

    C． 三個(gè)小球通過(guò)的位移大小之比為1：：

    D． 三個(gè)小球落地速度與水平地面夾角的正切值之比為9：4：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將質(zhì)量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放，小球正下方固定一臺(tái)紅外線計(jì)時(shí)器，能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間t，改變小球下落高度h，進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．

（1）在處理數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算小球下落h高度時(shí)速度v的表達(dá)式為；

（2）為直觀判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象？D；

A．h﹣t圖象 B．h﹣圖象C．h﹣t2圖象 D．h﹣圖象

（3）經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量，你認(rèn)為增加釋放高度h后，兩者的差值會(huì)增大（填“增大”、“縮小”或“不變”）．

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