以下為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn).
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示,他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為了減小這種做法帶來(lái)的買(mǎi)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
   
   
(2)要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系,除位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有   
(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-V草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線(xiàn)形狀可知,對(duì)W與V的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是   
A.W∝B.W∝C.W∝V2D.W∝V3
【答案】分析:(1)實(shí)驗(yàn)要探究合力做的功和小車(chē)速度的變化關(guān)系,而本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車(chē)所受到的合力,故需對(duì)小車(chē)受力分析后,結(jié)合受力情況,設(shè)法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,找到使勾碼重力等于拉力的方法;
(2)根據(jù)功和動(dòng)能的表達(dá)式,可以直接得到結(jié)論;
(3)結(jié)合數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象的知識(shí),可以分析得到結(jié)論.
解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)要探究合力做的功和小車(chē)速度的變化關(guān)系,而本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車(chē)所受到的合力,對(duì)小車(chē)受力分析,受到重力,拉力,支持力和摩擦力;
要使拉力近似等于合力,可將長(zhǎng)木板一段墊高,使重力的下滑分量恰好等于摩擦力,因?yàn)橹虚g還有滑輪與軸之間的摩擦阻力,故拉力近似等于合力;
砝碼加速下降,處于失重狀態(tài),要使砝碼的重力近似等于拉力,還要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量,證明如下:
設(shè)小車(chē)的質(zhì)量M,砝碼的質(zhì)量m,已經(jīng)平衡摩擦力,則根據(jù)牛頓第二定律,有
mg-F=ma
F=(M+m)a
所以
a=
F=Ma=
只有當(dāng)m<<M時(shí),有M+m≈M,因而F≈mg
故答案為:平衡摩擦力,鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.
(2)合力做功為
W=Fx
動(dòng)能增量為
△Ek=mv2
還要測(cè)出的物理量有勾碼的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量;
故答案為:勾碼的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量.
(3)由于W-v圖象隨著v的變大,逐漸向上彎曲,根據(jù)函數(shù)圖象的有關(guān)知識(shí),可知
W∝vn (其中n是大于1的任意數(shù)值)
本小問(wèn)選不準(zhǔn)確的,故選AB.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康,選擇一定的實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,分析后得到實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理通常要結(jié)合圖想法,簡(jiǎn)潔明了,形象直觀(guān),同時(shí)還要考慮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理要盡量的減小誤差.
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:

在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為了提高測(cè)量的效率,現(xiàn)改用光電門(mén)來(lái)測(cè)量小車(chē)經(jīng)過(guò)不同位置時(shí)的速度大小(光電門(mén)具有計(jì)時(shí)功能,與計(jì)算機(jī)相連后通過(guò)相關(guān)軟件處理,可以直接讀出物體的瞬時(shí)速度值),同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置.請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)完成該實(shí)驗(yàn),沒(méi)有必要測(cè)量的兩個(gè)物理量是
DF
DF
(選填字母序號(hào))
A.小車(chē)(含遮光板)的質(zhì)量M              B.沙和沙桶的總質(zhì)量m
C.兩光電門(mén)之間的距離s                   D.小車(chē)經(jīng)兩光電門(mén)的時(shí)間間隔△t
E.小車(chē)先后經(jīng)兩光電門(mén)的瞬時(shí)速度v1與v2    F.墊片的厚度h
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的拉力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是
m<<M
m<<M

(3)實(shí)驗(yàn)前,某同學(xué)用以下方法來(lái)平衡摩擦力:不掛小沙桶,讓長(zhǎng)木板的左端墊上墊片,輕推小車(chē)使其沿斜面滑下,并觀(guān)察兩光電門(mén)記錄的速度是否相等,若相等,則表明已經(jīng)平衡了摩擦力,你認(rèn)為該同學(xué)的調(diào)整方法合理嗎?答:
合理
合理

(4)本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
mgs=
1
2
M
v
2
1
-
1
2
v
2
2
mgs=
1
2
M
v
2
1
-
1
2
v
2
2
(用第(1)小題中你確定的測(cè)量物理量符號(hào)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

以下為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn).
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示,他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為了減小這種做法帶來(lái)的買(mǎi)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
平衡摩擦力
平衡摩擦力

鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

(2)要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系,除位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有
勾碼的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量
勾碼的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量

(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-V草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線(xiàn)形狀可知,對(duì)W與V的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是
AB
AB

A.W∝
V
B.W∝
1
V
C.W∝V2D.W∝V3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?豐臺(tái)區(qū)一模)(1)①某同學(xué)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,除了要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量外,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力


②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電.下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D、和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置.

表:紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn) S(cm) v(m/s)
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
E 9.41 0.60
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為0.22kg.此同學(xué)研究小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車(chē)做的功為0.023J,小車(chē)的動(dòng)能變化為
0.022
0.022
J,這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說(shuō)明“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”.
(2)某同學(xué)要測(cè)量一段未知材料電阻絲的電阻率,已知電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻約為20Ω,可提供的器材有:
A.電流表G,內(nèi)阻RE=120Ω,滿(mǎn)偏電流IE=3mA
B.電流表A,內(nèi)阻約為0.2Ω,量程為0~250mA
C.螺旋測(cè)微器
D.電阻箱(0-9999Ω,0.5A)
E.滑動(dòng)變阻器RE(5Ω,1A)
F.干電池組(3V,0.05Ω)
G.一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干
他進(jìn)行了以下操作:
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑.如圖1所示為螺旋測(cè)微器的示數(shù)部分,則該次測(cè)量測(cè)得電阻絲的直徑d=
0.266mm
0.266mm

②把電流表G與電阻箱串聯(lián)當(dāng)作電壓表用.這塊“電壓表”最大能測(cè)量3V的電壓,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=
880
880
Ω.
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖.圖2中虛線(xiàn)框里只是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分,請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫(huà)完整.
④實(shí)驗(yàn)電路連接.請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的合理的電路圖進(jìn)行正確的電路連線(xiàn)(圖3).
⑤測(cè)量并計(jì)算電阻率.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某確定位置,電流表G的示數(shù)為l1,電流表A的示數(shù)為l2.請(qǐng)用測(cè)得的物理量和已知量寫(xiě)出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(1)有一游標(biāo)卡尺,游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度,用該卡尺測(cè)長(zhǎng)度,如圖1所示工件的長(zhǎng)度為
 
mm.
(2)在某次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在用螺旋測(cè)微器的測(cè)量中得到了以下結(jié)果(如圖2所示),請(qǐng)你幫他讀出這個(gè)數(shù)值,x1=
 
mm,
(3)某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
他的操作步驟是:
①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖3.
②將質(zhì)量為200g的小車(chē)?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,并按住小車(chē).
③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線(xiàn)P上.
④先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,后釋放小車(chē),打出一條紙帶.
在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿(mǎn)意的一條,經(jīng)測(cè)量、計(jì)算,得到如下數(shù)據(jù):(g=9.8m/s2
①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.
②打下第N點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為1.20m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車(chē)所受的拉力,算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車(chē)做的功為
 
J,小車(chē)動(dòng)能的增量為
 
J.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大,顯然,在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素.請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過(guò)程幫助他分析一下,造成較大誤差的主要原因是:
 
       ②
 

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