19.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”?實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達(dá)地面?實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下:
(1)將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上,在長木板的另一端固定打點(diǎn)計(jì)時器;
(2)把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔,連在小車后端,用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
(3)把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶;
(4)關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系?

圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶的三個計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個點(diǎn)未畫出,用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖2所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
(1)打B點(diǎn)時刻,小車的瞬時速度vB=0.40m/s?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時,合外力對小車所做的功為$\frac{h_2}{h_1}{w_0}$?(用h1、h2、w0表示)
(3)實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖3所示?根據(jù)該圖形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是AC(填寫選項(xiàng)字母代號)
A.W∝v         B.W∝v2             C.W∝$\frac{1}{v}$       D.W∝v3
(4)在本實(shí)驗(yàn)中,下列做法能有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差的是ABC(填寫選項(xiàng)字母代號)
A.把長木板右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)中控制鉤碼的質(zhì)量,使其遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細(xì)線和長木板平行
D.先讓小車運(yùn)動再接通打點(diǎn)計(jì)時器.

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度求解B點(diǎn)速度.
(2)根據(jù)功的公式求出合力對小車做功的大。
(3)根據(jù)圖象為過原點(diǎn)的曲線,結(jié)合數(shù)學(xué)函數(shù)知識分析.
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定誤差形成的原因,從而確定有效減小誤差的方法.

解答 解:(1)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度,故有:
${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.2601-0.1801}{0.2}m/s$=0.40m/s
(2)根據(jù)功的定義,有:
W0=mgh1
W=mgh2
解得:W=$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}{w}_{0}$
(3)圖象為過原點(diǎn)的曲線,故W與v一定不是正比關(guān)系,也一定不是反比關(guān)系.故AC正確,BD錯誤
故選:AC
(4)AB、本實(shí)驗(yàn)探究“功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),要使鉤碼的重力等于小車的合外力,就必須先平衡摩擦力,保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,所以AB都正確,
C、調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細(xì)線和長木板平行,讓力的方向和位移方向在同一直線上,可以減小誤差,故C正確,
D、應(yīng)該先接通電源,后放開小車,所以D錯誤.
故選:ABC.
故答案為:(1)0.40;(2)$\frac{h_2}{h_1}{w_0}$;(3)AC;(4)ABC.

點(diǎn)評 本題重點(diǎn)考查了“探究功與動能變化關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理,以及數(shù)據(jù)處理方法,解題時從實(shí)驗(yàn)原理角度分析即可.

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

20.如圖所示,一小男孩在用水平力推水平地面上的大箱子,甲、乙、丙三位同學(xué)看見后發(fā)表了自己的看法,你認(rèn)為哪位同學(xué)的說法不正確( 。
A.B.
C.D.甲乙丙的都不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個驗(yàn)證加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖.(交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.2m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
(2)保持桶內(nèi)砝碼的質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù),如何利用這些數(shù)據(jù)才能比較直觀地確定小車加速度a與質(zhì)量m之間的關(guān)系呢?
答:作加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系圖象
(3)保持小車的質(zhì)量不變,改變桶內(nèi)砝碼的質(zhì)量,甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖c、d所示,圖c中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲并偏離原來的直線,其主要原因是砂和砂桶的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量;若從小車中取出砝碼放入桶中,并以桶、桶中的砝碼、車和車中的砝碼整體為研究對象,圖線上部不會(填“會”或“不會”)彎曲并偏離原來的直線,圖d中的圖線不通過原點(diǎn),其主要原因是實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.形狀不規(guī)則的導(dǎo)體置于靜電場中,靜電平衡時,導(dǎo)體周圍電場分布如圖所示.圖中虛線表示電場線,實(shí)線表示等勢面,A、B、C為電場中的三個點(diǎn).下列說法正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn)的電勢
B.將電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電勢能減少
C.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度
D.將某電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn),再移到A點(diǎn),電場力做功不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,傾角為θ的斜面體放在水平地面上,質(zhì)量為m的木塊通過輕質(zhì)細(xì)線繞過斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連,整個裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知mgsinθ>Mg.現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端,鐵塊加速向下運(yùn)動,斜面體仍保持靜止.不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力.則與放磁鐵前相比( 。
A.細(xì)線的拉力一定增大B.細(xì)線的拉力可能不變
C.木塊所受到合力可能不變D.斜面體相對地面有向左的運(yùn)動趨勢

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體放在光滑水平地面上,斜面上疊放一質(zhì)量為m的光滑楔形物塊,物塊在水平恒力的作用下與斜面體一起恰好保持相對靜止地向右運(yùn)動.重力加速度為g.下列判斷正確的是( 。
A.水平恒力大小F=(M+m)gtanθ
B.地面對斜面體的支持力大小N2=(M+m)g
C.物塊對斜面的壓力大小N1=mgcosθ
D.斜面體的加速度大小為$\frac{m}{M}$gtanθ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.A、B兩個點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生的電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖所示圖中C點(diǎn)為兩個點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩個點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場線的分布關(guān)于MN左右對稱.則下列說法正確的是(  )
A.這兩個點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷B.這兩個點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷
C.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度小D.C點(diǎn)的電勢比D點(diǎn)的電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.一根輕質(zhì)細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪,右邊穿上質(zhì)量M=3kg的物塊A,左邊穿過足夠長的固定細(xì)管后下端系著質(zhì)量m=1kg的小物塊B,物塊B距細(xì)管下端h=0.4m處,已知物塊B通過細(xì)管時與管內(nèi)壁間的滑動摩擦力F1=10N,當(dāng)繩中拉力超過F2=18N時物塊A與繩之間就會出現(xiàn)相對滑動,且繩與A間的滑動摩擦力恒為18N.開始時A、B均靜止,繩處于拉直狀態(tài),同時釋放A和B.不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦,g取10m/s2.求:
(1)剛釋放A、B時繩中的拉力;
(2)B在管中上升的高度;
(3)若其他條件不變,增大A的質(zhì)量,求 B在細(xì)管中穿行的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.把一個電荷量為1.0×10-6C的負(fù)電荷q,依次放在帶正電的點(diǎn)電荷Q周圍的A、B兩點(diǎn),受到的電場力大小分別是FA=5×10-3N,F(xiàn)B=3×10-3N.
(1)畫出負(fù)電荷q在A、B兩點(diǎn)的受力方向;
(2)求出A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度;
(3)如在A、B兩點(diǎn)依次放上另一個電荷量為q′=1.0×10-5C的正電荷,受到的電場力多大?

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同步練習(xí)冊答案