2.某同學(xué)用若干橡皮筋牽引實驗小車做功的方案探究功與速度變化的關(guān)系,獲得下圖所示的紙帶.請根據(jù)圖1信息,計算該方案所需的速度v=0.500m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

分析 紙帶上點(diǎn)距均勻時,表示小車已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動,據(jù)此可求出小車做勻速運(yùn)動時的速度大小,即為最終小車獲得的速度大小

解答 解:各點(diǎn)之間的距離相等的時候小車做直線運(yùn)動,由圖可知,兩個相鄰的點(diǎn)之間的距離是1.00cm時做勻速直線運(yùn)動,打點(diǎn)時間間隔為:
t=$\frac{1}{50}$=0.02s,
小車速度為:v=$\frac{x}{t}=\frac{0.01}{0.02}m/s=0.500m/s$
故答案為:0.500

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要明確該實驗的實驗原理、實驗?zāi)康,即可了解具體操作的含義,以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的好題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,光滑水平軌道上放置長坂A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.開始時C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動,A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運(yùn)動,經(jīng)過一段時間A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動,且恰好不再與C碰撞,則( 。
A.碰撞后C的速度為3m/s
B.A、C碰撞后瞬間A的速度為0
C.A、C碰撞過程中能量損失為12J
D.從A與C碰撞結(jié)束時到與B的速度相等的過程中摩擦力對系統(tǒng)做功的數(shù)值為3J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某探究小組的同學(xué)利用直角三棱鏡做光學(xué)實驗,棱鏡的橫截面如圖所示,α=30°,BC邊長度為a.P為垂直于直線BC的光屏.現(xiàn)有一寬度等于AB邊長度的平行單色光束垂直射向AB面,棱鏡的折射率為$\sqrt{2}$,已知sin75°=$\frac{{\sqrt{6}+\sqrt{2}}}{4}$,cos75°=$\frac{{\sqrt{6}-\sqrt{2}}}{4}$,求:
(i)光線從AC面射出時的折射角;
(ii)在光屏P上被折射光線照亮的光帶的寬度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛開始運(yùn)動為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大。賹⑿≤嚪呕卦幉醋。^續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)F1

(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離,則小車的加速度a=0.16m/s2
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F
(F=F1-F0)的關(guān)系圖象.不計紙帶與計時器間的摩擦.如圖丙的圖象中可能正確的是B.
(3)同一次實驗中,小車釋放前傳感器示數(shù)F1與小車加速運(yùn)動時傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1>F2(選填“<”、“=”或“>”).
(4)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是D.
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù).

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時,由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理,他從實驗室里借取了如下器材:①電磁打點(diǎn)計時器;②天平;③低壓直流電源;④細(xì)繩;⑤紙帶;⑥小車;⑦鉤碼;⑧秒表;⑨一端附有定滑輪的長木板.小明看后覺得不妥,請你思考一下,哪些器材必須使用,哪些多余,還缺少什么?
(1)必須使用的器材有:①④⑤⑥⑦⑨;缺少的器材有:低壓交流電源、刻度尺.
(2)電磁打點(diǎn)計時器和電火花打點(diǎn)計時器都是使用交流電源(填交流或直流)的計時儀器,其中電火花打點(diǎn)計時器的工作電壓是220V,電磁打點(diǎn)計時器的工作電壓是4-6V.
(3)某次實驗時打點(diǎn)計時器使用交流電的頻率為50Hz,紙帶的記錄如圖所示,紙帶上相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)示畫出,相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s,

(4)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成以下表格
點(diǎn)標(biāo)號012345
t(s)0
v(m/s)
(5)根據(jù)(4)中表格,在圖中畫出小車的速度時間圖象.

(6)某同學(xué)根據(jù)(5)中圖象提出了以下說法,其中正確的是:ABC(填“A”“B”“C”“D”序號)
A.所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上,說明小車的速度隨時間的變化規(guī)律滿足一次函數(shù)關(guān)系.
B.所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上,說明小車加速度不發(fā)生變化.
C.所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上,說明小車的在做勻加速度直線運(yùn)動.
D.0時刻位移為0,速度一定為0,所描的線在任何情況下都一定過原點(diǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.如圖所示,兩條互相平行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.2m,在導(dǎo)軌的一端接有阻值R=3Ω的電阻,在x≥0處有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=0.5T.一質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=2Ω的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上,并以v0=20m/s的初速度進(jìn)入磁場,在水平拉力F的作用下作持續(xù)的勻變速直線運(yùn)動,加速度大小a=2m/s2、方向與初速度方向相反.棒與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻均不計.求:
(1)電流第一次減少為最大值一半時金屬棒所處的位置;
(2)電流第一次減少為最大值的一半時拉力F的功率;
(3)已知金屬棒開始進(jìn)入磁場到速度減小為零的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=1.6J,求該過程中拉力F所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.如圖甲所示,是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗,圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形,這時橡皮筋對小車做的功記為W. 當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實驗中獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出.

(1)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動,應(yīng)采取的措施是;
(2)每次實驗得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測量;
(3)下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表,請將第2次、第3次…實驗中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置;
次數(shù)/數(shù)據(jù)/物理量橡皮筋做的功Wn10個間隔的距離S、時間T小車速度vn小車速度平方vn2
1W0.200m0.2s1.01.0
22W0.280m0.2s1.41.96
33W0.300m0.2s1.52.25
44W0.400m0.2s2.04.0
55W0.450m0.2s2.25
(4)從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝vn2. 請你運(yùn)用數(shù)據(jù)表中測定的數(shù)據(jù),在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗證理論的正確性;
(5)若在實驗中你做出的圖線與理論的推測不完全一致,你處理這種情況的做法是:分析誤差來源或改進(jìn)試驗方案或測量手段,重新進(jìn)行試驗.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖甲所示是某同學(xué)探究動能定理實驗的裝置.他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放.

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=2.25mm.
(2)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的動能,還需要測量的物理量是滑塊的質(zhì)量m,若由力傳感器測出拉力F的大小,要得到合外力對滑塊所做的總功,還需要測量的物理量是A與B間的距離s,要驗證動能定理的表達(dá)式為Fs=$\frac{makw844i^{2}}{2{t}^{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,查資料得知,彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧長度的變化量.
某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運(yùn)動來探究這一問題.
為了研究方便,把小鐵球O放在水平桌面上做實驗,讓小球O在彈力作用下運(yùn)動,即只有彈簧推力做功.
該同學(xué)設(shè)計實驗如下:
首先進(jìn)行如圖甲所示的實驗:將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來,在彈簧的另一端掛上小鐵球O,靜止時測得彈簧的伸長量為d.

在此步驟中,目的是要確定物理量彈簧勁度系數(shù)k,用m、d、g表示為$\frac{mg}akwuias$.
接著進(jìn)行如圖乙所示的實驗:將這根彈簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小鐵球O壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球O被推出去,從高為h的水平桌面上拋出,小鐵球O在空中運(yùn)動的水平距離為L.
小鐵球O的初動能Ek1=0.
小鐵球O的末動能Ek2=$\frac{{mg{L^2}}}{4h}$.
彈簧對小鐵球O做的功W=$\frac{{mg{x^2}}}{2d}$.(用m、x、d、g表示)
對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,即在實驗誤差允許范圍內(nèi),外力所做的功等于物體動能的變化.

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同步練習(xí)冊答案