在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中.
(1)某同學的實驗設(shè)計方案如圖甲所示,該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,實驗時在安裝正確、操作規(guī)范的前提下(已平衡摩擦力)還需要滿足的條件:______
(2)實驗中,除位移、速度外,還要測出的物理量有:______
(3)在上述實驗中,打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.某同學打出的一段紙帶如圖乙所示,則小車勻速運動時的速度大小為______m/s.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(1)小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力,想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
其次:設(shè)小車質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m,整體的加速度為a,繩上的拉力為F,則:對小車有:F=Ma;對鉤碼有:mg-F=ma,即:mg=(M+m)a;
如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,則要求:Ma=(M+m)a,必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量,這樣兩者才能近似相等.
故答案為:鉤碼的重力遠小于小車的總重力.
(2)驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系的原理:mgx=
1
2
Mv2
,需要測量的物理量有:鉤碼質(zhì)量m,小車的質(zhì)量M,位移x,速度v.所以還要測出的物理量有鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量.
故答案為:鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量.
(3)最后勻速的讀數(shù)就為最大速度,由紙帶可知,CE之間的速度即為最后勻速速度
v=
sCE
2T
≈1.40m/s

故答案為:1.40.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個單擺擺長為l,擺球質(zhì)量為m,最大擺角為α,重力加速度為g。規(guī)定平衡位置為零勢能處,則擺球擺動的周期等于___   ________,擺動過程中擺球的最大重力勢能等于_____   ______,擺球的最大速度等于__ _____  ____。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一根長為L=1.5m的絕緣細直桿MN,豎直固定在場強為E=1.0×105N/C、與水平方向成θ=37°角的傾斜向上的勻強電場中.桿的下端M固定一個帶電小球A,電荷量Q= +4.5×10-6C;另一帶電小來自球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q= +1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg,與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動.(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)小球B開始運動時的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時,距M端的高度h為多大?
(3)若小球B在下落過程的最大速度為0.77m/s,則從開始下落到速度達到最大的過程中,小球B的電勢能改變了多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖為某學習小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,此時橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置靜止釋放,分別測出小車獲得的最大速度(如表).
次數(shù)小車速度v(m/s)小車速度的二次方v2(m/s)2
11.411.99
22.004.00
32.204.84
42.838.01
53.169.99
(1)除圖中已有實驗器材外,還準備了下列器材,其中不需要的是______(只要填字母代號);
A.墊板   B.秒表    C.刻度尺    D.交流電源
(2)根據(jù)題意可知,第2次、第3次實驗中橡皮筋做的功可分別記為______、______;
(3)根據(jù)你的經(jīng)驗,可看出表格中第______次的數(shù)據(jù)有明顯的問題,理由是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖1所示的器材,讓小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.請思考探究該實驗的思路并回答下列問題(打點計時器交流電頻率為50Hz):

(1)以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確,它是______.
A.本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當用1條橡皮筋進行是實驗時,橡皮筋對小車做的功為W,用2條、3條、…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時,橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、….
B.小車運動中會受到阻力,補償?shù)姆椒,可以使木板適當傾斜.
C.某同學在一次實驗中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點,兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒有使木板傾斜或傾角太。
D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點,求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算.
(2)當我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、…并起來進行第1次、第2次、第3次、…實驗時,每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致,我們把第1次實驗時,橡皮筋對小車做的功為W.
(3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出,如圖2所示的是其中四次實驗打出的部分紙帶:
(4)試根據(jù)第(2)、(3)項中的信息,完成并填寫下表:
次數(shù)1234
橡皮筋對小車做的功W2W3W4W
小車速度v(m∕s)1.01.4152.0
小車速度v2(m2∕s21.02.04.0
從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學用如圖1所示裝置探究動能定理,他將光電門固定在氣墊道軌上的某點B處,調(diào)節(jié)氣墊軌道水平后,用鉤碼牽引滑塊做功,每次滑塊均從同一位置A靜止釋放,用滑塊前端的力傳感器(圖中未畫出)測出力F,測出遮光條通過光電門的時間t,改變鉤碼個數(shù),由此改變拉力,重復上述實驗.

(1)該同學用20分度游標卡尺測量遮光條的寬度如圖2所示,則遮光條的寬度為d=______mm,用前面已知的物理量表示速度V=______.
(2)設(shè)A.B之間距離為S,則每次力對物體做功為W=FS,為了研究W與V的關(guān)系應(yīng)作出______的關(guān)系圖象(從F-t、F-
1
t
、F-r2、F-
1
r2
圖象中選擇).
(3)設(shè)滑塊質(zhì)量為m,則該圖線中斜率的表達式為k=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

、某探究學習小組的同學們欲探究“拉力做功和動能變化的關(guān)系”,他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置,如圖所示:

(1)為達到平衡阻力的目的,取下細繩和托盤,通過調(diào)節(jié)墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做______運動;
(2)連接細繩及托盤,放入砝碼,通過實驗得到圖2所示的紙帶.紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點,選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時小車所受拉力為0.2N,小車的質(zhì)量M=0.2kg.則O至F的過程中,拉力做功W=______J,小車動能變化量△Ek=______J;(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
分析上述數(shù)據(jù)可知:在實驗誤差允許的范圍內(nèi)W=△Ek
(3)若實際檢驗中,發(fā)現(xiàn)W<△Ek(排除讀數(shù)、測量等造成的偶然誤差),則可能的原因是______(寫一種情況即可).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學利用如圖甲所示的裝置驗證變力做功情況下的動能定理:在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電門Ⅰ、Ⅱ,將一力傳感器一端連在細線M上,另一端接在水平豎直擋光條,氣墊導軌左端固定位移傳感器(接收器).用變力轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪使滑塊沿軌道運動,當滑塊上擋光片經(jīng)過光電門Ⅰ時,光線被遮擋,光電門Ⅰ會輸出高電壓給相連的計算機,在計算機上就顯示如圖乙中△t1段所示圖象,同時指令力傳感器以及位移傳感器工作,當擋光片講過光電門Ⅱ時,計算機顯示圖象如圖乙中△t2段圖象所示,同時計算機指令力傳感器和位移傳感器停止工作,這樣計算機就得到這一過程滑塊的F-S圖象,如圖炳所示.
(1)實驗前,將滑塊置于氣墊導軌上,滑塊、N不相連接,接通氣源,輕推滑塊,當圖乙中的△t1______△t2(選填“>”、“<”或“=”)時,說明氣墊導軌已經(jīng)水平.
(2)若測得豎直擋光條寬度為d,滑塊的質(zhì)量為m,通過計算機又讀出實驗中圖乙中的△t1、△t2,請寫出實驗中計算滑塊動能的增量△Ek的表達式______.(用已知量和測量量表示)
(3)通過計算機所繪F-s圖線可以算出滑塊所受力在s=0.8m內(nèi)這一過程中所做的功W,W=______J.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個小球(視為質(zhì)點)從H=12 m高處,由靜止開始通過光滑弧形軌道AB,進入半徑R=4 m的豎直圓環(huán),且圓環(huán)動摩擦因數(shù)處處相等,當?shù)竭_環(huán)頂C時,剛好對軌道壓力為零;沿CB圓弧滑下后,進入光滑弧形軌道BD,且到達高度為h的D點時的速度為零,則h之值不可能為(g取10 m/s2,所有高度均相對B點而言)(  )
A.12 mB.10 mC.8.5 mD.7 m

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同步練習冊答案