某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。

⑴設(shè)桿的寬度為L（L很小），A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為      。

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。

組  次

1

2

3

4

5

6

h/m

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

vA/（m·s-1）

1.23

1.73

2.12

2.46

2.74

3.00

vA-1/ （s·m-1）

0.81

0.58

0.47

0.41

0.36

0.33

vA2/ （m2·s-2）

1.50

3.00

4.50

6.05

7.51

9.00

⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=       （請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。

 

⑴L/t（3分）

⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）

⑶mvA 2（2分）

解析:A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為L/t。由于vA2與h成正比，為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，應(yīng)該選擇vA2作為縱坐標(biāo)畫出圖象。把桿看作質(zhì)量集中在中心的質(zhì)點(diǎn)，A端下落h，集中在中心的質(zhì)點(diǎn)下落h/2，重力勢(shì)能減小mgh/2。由機(jī)械能守恒定律，mgh/2=Ek，根據(jù)圖象可得，vA2=30h，聯(lián)立解得Ek =mvA 2

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。

⑴設(shè)桿的寬度為L（L很�。�A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為      。

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。

組 次
1
2
3
4
5
6
h/m
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
vA/（m·s-1）
1.23
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
vA-1/ （s·m-1）
0.81
0.58
0.47
0.41
0.36
0.33
vA2/ （m2·s-2）
1.50
3.00
4.50
6.05
7.51
9.00
⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=       （請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

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⑴設(shè)桿的寬度為L(zhǎng)（L很�。�，A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為                 。
⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。

⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=            請(qǐng)用質(zhì)量m、速度表示）。

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⑴設(shè)桿的寬度為L(zhǎng)（L很�。珹端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為                 。

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。

⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=            請(qǐng)用質(zhì)量m、速度表示）。

 

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⑴設(shè)桿的寬度為L（L很�。�，A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為       。

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。

組  次

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1.23

1.73

2.12

2.46

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vA-1/ （s·m-1）

0.81

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0.47

0.41

0.36

0.33

vA2/ （m2·s-2）

1.50

3.00

4.50

6.05

7.51

9.00

⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣?i>g取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=        （請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。

 

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