7.某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前,提出以下幾種猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝$\sqrt{v}$…他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(甲)所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,讓物體從木板上由靜止滑下,在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)的速度).在剛開始實(shí)驗(yàn)時,有位同學(xué)提出,不需要測出物體質(zhì)量,只要測出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了,大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議.

(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測量物體質(zhì)量的理由是什么?由動能定理知W=△Ek,而W=mg(sinθ-μcosθ)L,△Ek=$\frac{1}{2}$mv2,等號的兩邊都有m,可以約掉,所以探究W與v的關(guān)系可以不用測量物體的質(zhì)量m.
(2)讓物體分別從不同高度無初速釋放,測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4…并繪制了如圖(乙)所示的L-v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象,若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)該作出A
A.L-v2圖象  B.L-$\sqrt{v}$圖象
C.L-$\frac{1}{v}$圖象  D.L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$圖象
(3)本實(shí)驗(yàn)中,木板與物體間摩擦力的大小會不會影響探究出的結(jié)果?不會(答“會”或者“不會”)

分析 通過實(shí)驗(yàn)來探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”.每次實(shí)驗(yàn)物體從不同初位置處靜止釋放,量出初位置到速度傳感器的位移、讀出物體到傳感器位置的速度.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點(diǎn)作出圖象,從而找到位移與速度變化的關(guān)系,在運(yùn)動過程中,由于物體受力是恒定的,所以得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系.因此在實(shí)驗(yàn)中物體與木板間的摩擦力不會影響探究的結(jié)果.

解答 解:(1)由動能定理知W=△Ek,而W=mg(sinθ-μcosθ)L,△Ek=$\frac{1}{2}$mv2,等號的兩邊都有m,可以約掉,所以探究W與v的關(guān)系可以不用測量物體的質(zhì)量m.
(2)由于題圖(乙)是關(guān)于“L-v”的圖象,該圖象類似拋物線,即L=kv2,但L與v2的關(guān)系圖象則應(yīng)為直線,因此作出L-v2的圖象看是否為直線,選項為A.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,由于物體在木板上運(yùn)動時,所受的合力是確定的,即F=mg(sinθ-μcosθ),所以摩擦力的大小不會影響探究結(jié)果.
故答案為:(1)見解析;(2)A;(3)不會.

點(diǎn)評 通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表、描點(diǎn)、作圖從而探究出問題的結(jié)論.值得注意的是:由于合外力恒定,因此合外力做的功與發(fā)生的位移是成正比.故可先探究位移與速度變化有何關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.用10kV高壓輸送電功率為100kW的交流電,在輸電線上損失2%的電功率,輸電線的總電阻為20Ω;如改用5kV電壓輸送100kW的交流電,輸電線上損失的電功率為8kW.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖所示,物體A被壓在物體B和水平地面之間,B用繩拴在墻上,物體A和物體B的質(zhì)量分別為10kg和30kg,物體A與物體B及物體A與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2.若將物體A向右抽出,在抽出過程中,物體A與體B之間的摩擦力為60N,物體A與地面之間的摩擦力為80N.(取g=10N/kg)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.質(zhì)量是0.2kg的物塊放在傾角為37°的斜面底端,在沿斜面向上方向大小為2N的力F的作用下,由靜止開始沿斜面向上滑動了4m,然后撤去力F,已知物塊跟斜面間的摩擦因數(shù)是0.25,g取10m/s2.求:
(1)物塊還能沿斜面上升多長時間?
(2)物體回到斜面底端的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2m的足夠長的長木板B,其上表面離長木板B的右端距離為l=0.7m處放一質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),長木板離傳送帶左側(cè)的距離為l1=3.2m,且傳送帶的上端與長木板B的上表面相平齊.現(xiàn)給長木板B一個水平向右,大小為F=$\frac{3}{2}$μmg的推力,當(dāng)長木板B與傳送帶左側(cè)相碰的瞬間,長木板B立即停止且固定不動,同時撤去力F,物塊A以某一速度滑上以順時針勻速轉(zhuǎn)動,速度為v(未知)、長度為l2=0.5m的傳送帶后滑上與水平面夾角為θ=37°的足夠長的斜面,且物塊A在斜面上上滑過程的位移與時間關(guān)系為s=kt-5t2(m)且k>0,已知物塊A與長木板B、傳送帶及斜面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,傳送帶轉(zhuǎn)動輪大小忽略不計,滑塊A通過軌道銜接處時無能量損失,重力加速度取g=10m/s2.求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)μ的值.
(2)滑塊A上傳送帶時的速度大。
(3)物塊A在斜面上上升的最大高度h與速度v的關(guān)系.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系.
(1)選用同樣的橡皮筋,每次在同一位置釋放小車,如果用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,橡皮筋對小車做的功為W;用2條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,橡皮筋對小車做的功為2W.
(2)小車在運(yùn)動時會受到阻力,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)平衡摩擦力,以消除這種影響.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)主要過程如下:
(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…
(2)分析打點(diǎn)計時器打出的紙帶,求出小車的速度v1、v2、v3
(3)作出W-v草圖;
(4)分析W-v圖象,如果W-v圖象是一條直線,表明W∝v;如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝$\sqrt{v}$等關(guān)系
以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項不正確,它是D.
A.本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(jìn)行第2次、第3次…,實(shí)驗(yàn)時,橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W…
B.小車運(yùn)動中會受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒,可以使木板適當(dāng)傾斜
C.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄紙帶,紙帶上打出的點(diǎn),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小
D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn),求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計算.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,豎直放置的兩塊很大的平行帶電金屬板a、b相距為d,a、b間的電場強(qiáng)度為E,今有一帶正電的液滴從a板下邊緣(貼近a板)以初速度v0豎直向上射入電場,當(dāng)它飛到b板時,速度大小仍為v0,而方向變?yōu)樗,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板上的小孔進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=$\frac{E}{{v}_{0}}$,方向垂直紙面向里,磁場區(qū)域的寬度為L,重力加速度為g.
(1)試通過計算說明液滴進(jìn)入磁場后做什么運(yùn)動?射出磁場區(qū)時速度的大。
(2)求液滴在電場和磁場中運(yùn)動的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動能定理”:一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個光電門,其中光電門乙固定在斜面上,光電門甲的位置可移動.不可伸長的細(xì)線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上,另一端通過光滑定滑輪與重物相連,細(xì)線與斜面平行(通過滑輪調(diào)節(jié)).當(dāng)滑塊沿斜面下滑時,與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t,從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v.改變光電門甲的位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn),比較外力所做的功W與系統(tǒng)動能的增量△Ek的關(guān)系,即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)調(diào)節(jié)斜面的傾角θ,用以平衡滑塊的摩擦力.將帶有遮光片的滑塊置于斜面上,輕推滑塊,使之運(yùn)動.可以通過遮光片經(jīng)過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動;
(2)按設(shè)計的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材.將滑塊從遠(yuǎn)離光電門甲的上端由靜止釋放,滑塊通過光電門甲、乙時,遮光片擋光的時間分別t1和t2,則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\fractn9rfx3{{t}_{1}}$和$\frac1vxl7pl{{t}_{2}}$;
(3)用天平測出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m,用米尺測出兩光電門間的距離x,比較mgx和$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracp77fxrh{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracxhrxjx9{{t}_{1}}$)2的大小,在誤差允許的范圍內(nèi),若兩者相等,可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量.

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