10.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置來(lái)探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí),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(zhǎng)木板固定在桌面上,在長(zhǎng)木板的另一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;
(2)把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,連在小車(chē)后端,用細(xì)線跨過(guò)定滑輪連接小車(chē)和鉤碼;
(3)把小車(chē)?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,接通電源,從靜止開(kāi)始釋放小車(chē),得到一條紙帶;
(4)關(guān)閉電源,通過(guò)分析小車(chē)位移與速度的變化關(guān)系來(lái)研究合外力對(duì)小車(chē)所做的功與速度變化的關(guān)系?
如圖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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,用刻度尺測(cè)得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問(wèn):
(1)打B點(diǎn)時(shí)刻,小車(chē)的瞬時(shí)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(shí)合外力對(duì)小車(chē)所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),合外力對(duì)小車(chē)所做的功為$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W0?(用h1、h2、W0表示)
(3)實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)畫(huà)出小車(chē)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(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是AC(填寫(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào))
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(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào))A.把長(zhǎng)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(chē)的總質(zhì)量C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車(chē)的細(xì)線和長(zhǎng)木板平行D.先讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度求解B點(diǎn)速度.
(2)根據(jù)功的公式求出合力對(duì)小車(chē)做功的大。
(3)根據(jù)圖象為過(guò)原點(diǎn)的曲線,結(jié)合數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)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)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔:t=0.02×5=0.1s;
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度,打B點(diǎn)的速度:v=$\frac{{x}_{AC}}{2t}$=$\frac{(26.01-18.01)×1{0}^{-2}m}{2×0.1s}$=0.40m/s;
(2)根據(jù)功的定義,有:W0=mgh1,W=mgh2,解得:W=$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W0
(3)圖象為過(guò)原點(diǎn)的曲線,根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知,該圖象形式和y=xn(n=2,3,4)形式,可知AC錯(cuò)誤,本題選不正確的,
故選:AC.
(4)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(chē)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(chē)的總質(zhì)量,所以AB都正確,調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車(chē)的細(xì)線和長(zhǎng)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,應(yīng)該先接通電源,后放開(kāi)小車(chē),所以D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
故答案為:(1)0.40;(2)$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W0;(3)AC;(4)ABC.

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查了“探究功與動(dòng)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(shí)從實(shí)驗(yàn)原理角度分析即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)(使用如圖所示的裝置),設(shè)小車(chē)質(zhì)量和車(chē)上砝碼質(zhì)量之和為 M,砂及砂桶的總質(zhì)量為 m,分別得出如圖甲、乙、丙、丁四條圖線,其中圖甲、乙、丙是 a-F 圖線,圖丁是 a-$\frac{1}{M}$圖線,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.甲和乙較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
B.丙和丁沒(méi)有把握好實(shí)驗(yàn)條件 M 遠(yuǎn)大于 m
C.甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小,而乙同學(xué)長(zhǎng)木板傾角太大
D.甲、乙、丙三同學(xué)中,丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.如圖甲所示,水平足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.3m.導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),其間連接有阻值R=0.8Ω的定值電阻.開(kāi)始時(shí),導(dǎo)軌上垂直放置著一質(zhì)量m=0.01kg、電阻r=0.4Ω 的金屬桿ab,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌的外力F水平向右拉金屬桿,使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好.電壓采集器可將其兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦,獲得的電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.求:

(1)在t=4s時(shí)通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流和0~4s內(nèi)金屬桿的位移大;
(2)t=4s時(shí)拉力F的瞬時(shí)功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”:一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén),其中光電門(mén)乙固定在斜面上,光電門(mén)甲的位置可移動(dòng).不可伸長(zhǎng)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(guò)光滑定滑輪與重物相連,細(xì)線與斜面平行(通過(guò)滑輪調(diào)節(jié)).當(dāng)滑塊沿斜面下滑時(shí),與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器可以顯示遮光片擋光的時(shí)間t,從而可測(cè)出滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v.改變光電門(mén)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(dòng)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(dòng).可以通過(guò)遮光片經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動(dòng);
(2)按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材.將滑塊從遠(yuǎn)離光電門(mén)甲的上端由靜止釋放,滑塊通過(guò)光電門(mén)甲、乙時(shí),遮光片擋光的時(shí)間分別t1和t2,則滑塊通過(guò)甲、乙兩光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度分別為$\frac1b2zq1o{{t}_{1}}$和$\fract3anly8{{t}_{2}}$;
(3)用天平測(cè)出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m,用米尺測(cè)出兩光電門(mén)間的距離x,比較mgx和$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac7pvjsu2{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\fracqkema3i{{t}_{1}}$)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(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,兩塊帶電平行板相距5cm,兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為1.2×103V/m,求:
(1)兩板間的電勢(shì)差為60V.
(2)電場(chǎng)中的P1點(diǎn)距A板為0.5cm,P2點(diǎn)距B板也為0.5cm,P1和P2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-48V.
(3)若將B板接地(即φB為0),P1和P2兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φ1=-54V,φ2=-6V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,一個(gè)帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m的小球,以大小為v0的豎直向上的初速度,從平行板電容器的兩板正中央O點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,恰好垂直打在M板的N點(diǎn),已知OM=MN,則小球到達(dá)N點(diǎn)的速率和兩板間的電勢(shì)差為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.電流通過(guò)用電器時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這樣的電路叫做純電阻電路.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距X=1.5m,傳送帶以速度v0=2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,現(xiàn)將工件由靜止輕放在傳送帶的A端,設(shè)到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB,則( 。
A.vB=2m/s
B.物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)所用的時(shí)間為2s
C.工件受到傳送帶的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,且為動(dòng)力
D.若傳送帶不動(dòng),給工件輕放在A端時(shí)的瞬時(shí)速度vA=4m/s,則到達(dá)B點(diǎn)vB=$\sqrt{13}$m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.下列說(shuō)法中正確的是 ( 。
A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)
B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小
D.${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天,12g ${\;}_{83}^{210}$Bi經(jīng)過(guò)15天后衰變了1.5g 并放出核能△E=13.5×1013J

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同步練習(xí)冊(cè)答案