【題目】氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動有關(guān)的實驗裝置,也可以用來研究功能關(guān)系.如圖甲所示,在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧,軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接,滑塊的質(zhì)量為m.

(1)用游標(biāo)卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度,讀數(shù)如圖乙所示,則寬度d=cm;
(2)利用該裝置研究彈簧對滑塊做功的大小;某同學(xué)打開氣源,調(diào)節(jié)裝置,使滑塊可以靜止懸浮在導(dǎo)軌上,然后用力將滑塊A壓緊到P點,釋放后,滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為△t,則彈簧對滑塊所做的功為 . (用題中所給字母表示)
(3)利用該裝置測量滑塊與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù);關(guān)閉氣源,仍將滑塊A由P點釋放,當(dāng)光電門到P點的距離為x時,測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t,移動光電門,測出多組數(shù)據(jù)(滑塊都能通過光電門),并繪出 圖象.如圖丙所示,已知該圖線斜率的絕對值為k,則滑塊與導(dǎo)軌間的滑動摩擦因數(shù)為

【答案】
(1)0.960
(2)
(3)
【解析】解:(1)主尺讀數(shù)為:9mm;游標(biāo)尺分度為0.05mm,第12個刻度對齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為:0.05×12mm=0.60mm,故寬度為:d=9+0.60=9.60mm=0.960cm.(2)滑塊通過光電門已經(jīng)是勻速運(yùn)動了,其平均速度為: ,瞬時速度等于平均速度,故瞬時速度為: ,此時滑塊動能全部由彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化而來,故彈簧做功為: ;(3)每次都有P釋放,則每次彈簧彈性勢能都相同,由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得:

解得:

由于 ,故 ,帶入可得:
動摩擦因數(shù)為:
所以答案是:(1)0.960;(2) ;(3)
【考點精析】認(rèn)真審題,首先需要了解功能關(guān)系(當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為檢測某傳感器的電路圖.傳感器上標(biāo)有“3V 0.9W”的字樣(傳感器可看做一個純電阻),滑動變阻器R0上標(biāo)有“10Ω 1A”的字樣,電流表的量程為0.6A,電壓表的量程為3V.則
①傳感器的電阻為Ω,額定電流為A.
②為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是V.
③如果傳感器的電阻變化超過標(biāo)準(zhǔn)值1Ω,則該傳感器就失去作用.實際檢測時,將一個恒壓電源加在圖中a、b之間.閉合開關(guān)S , 通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓.檢測記錄如下:

電壓表示數(shù)U/V

電流表示數(shù)I/A

第一次

1.48

0.16

第二次

0.91

0.22

若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,通過計算分析,你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用?(填“可以”或“不可以”)此時a、b所加的電壓是V.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑水平導(dǎo)軌(電阻不計)勻速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,則在這兩次過程中( )

A.回路電流I1:I2=1:2
B.產(chǎn)生的熱量Q1:Q2=1:4
C.通過任一截面的電荷量q1:q2=1:1
D.外力的功率P1:P2=1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究小組成員設(shè)計了一個如圖(a)所示的電路,R為光敏電阻(阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減。,M為電動機(jī),在A、B間加一交流電壓,電壓隨時間的變化關(guān)系如圖(b)所示,當(dāng)某一強(qiáng)光照射在R上時,理想電壓表和電流表的示數(shù)分別為120V和10A,電動機(jī)恰好正常工作,且電動機(jī)的熱功率為200W,則( )

A.該交流電壓的瞬時值為U=220 sin0.02πtV
B.電動機(jī)的內(nèi)阻為10Ω
C.增加光強(qiáng)且長時間照射電阻R,有可能損壞電動機(jī)啊
D.電動機(jī)的效率為80%

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板,右端有一根輕質(zhì)彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量M=3kg,質(zhì)量m=1kg的鐵塊以水平速度v0=4m/s從木板的左端沿板面向右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最后恰好停在木板的左端,則下列說法中正確的是( )

A.鐵塊和木塊最終共同以1m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動
B.運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能為3J
C.運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為3J
D.運(yùn)動過程中鐵塊與木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個半徑為R的四分之一圓弧構(gòu)成的光滑細(xì)管道ABC豎直放置,且固定在光滑水平面上,圓心連線O1O2水平,輕彈簧左端固定在豎直擋板上,右端與質(zhì)量為m的小球相連,軌道右端有一薄板,薄板左端D到管道右道C的水平距離為R,開始時彈簧處于鎖定狀態(tài),具有的彈性勢能為3mgR,其中g(shù)為重力加速度,現(xiàn)解除鎖定,小球離開彈簧后進(jìn)入管道,最后從C點拋出.

(1)求小球經(jīng)過C點時的動能;
(2)求小球經(jīng)過C點時對管道的壓力;
(3)討論彈簧鎖定時彈性勢能應(yīng)滿足什么條件,從C點拋出的小球才能擊中薄板DE.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體靜止在光滑的水平面上,現(xiàn)對物體施加一個向右的水平恒力,使其產(chǎn)生向右的恒定加速度大小為a1 , 經(jīng)過時間t速度為v1;此時撤去向右的恒力,并立即對它施加一個水平向左的恒力,使其產(chǎn)生向左的恒定加速度大小為a2 , 又經(jīng)過時間t后物體回到出發(fā)點,速度大小為v2 . 求:
(1)兩個物體的加速度大小的比值a1:a2
(2)兩個物體的速度大小的比值v1:v2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,原線圈接入正弦式交變電流,電流表A、電壓表V均為理想電表,R是光敏電阻(其阻值隨光的強(qiáng)度增大而減。琇是理想線圈,D是燈泡.下列說法正確的是( )

A.若電壓表V的示數(shù)為6V,則輸入電壓的峰值為60V
B.有光照射R時,電流表A的示數(shù)變大
C.若抽出L中的鐵芯,燈D變亮
D.若輸入電壓的峰值保持不變,頻率變大,則燈D變亮

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)所學(xué)的知識完成下面的實驗:
(1)在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中,在下面所列舉的該實驗的幾個操作步驟中,你認(rèn)為沒有必要進(jìn)行的或者錯誤的步驟是(填字母代號)
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C.用天平測量出重物的質(zhì)量
D.先放手讓紙帶和重物下落,再接通電源開關(guān)
E.在打出的紙帶上,依據(jù)打點的先后順序選取A、B、C、D(如圖所示)四個合適的相鄰點,通過測量計算得出B、C兩點的速度為vB、vC , 并測出B、C兩點間的距離為h
F.在誤差允許范圍內(nèi),看減少的重力勢能mgh是否等于增加的動能 mvC2 mvB2 , 從而驗證機(jī)械能守恒定律
(2)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,打點周期為0.02s,自由下落的重物質(zhì)量為1kg,打出一條理想的紙帶,數(shù)據(jù)如圖所示,單位是cm,g取9.8m/s2 , O、A之間有多個點沒畫出,打點計時器打下點B時,物體的速度vB=m/s,從起點O到打下B點的過程中,重力勢能的減少量△Ep=J,此過程中物體動能的增量△Ek=J.(答案保留兩位有效數(shù)字)

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