12.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究“合外力做功與速度變化的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通電源再松開(kāi)小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),小車所受到的拉力F為0.20N.

(1)實(shí)驗(yàn)前,木板左端被墊起一些,使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣做的目的是為了平衡摩擦力.
(2)同學(xué)甲選取一條比較理想的紙帶做分析(圖2),將小車剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)在紙帶上的點(diǎn)記為起始點(diǎn)O,在點(diǎn)跡清楚段依次選取七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.測(cè)量起始點(diǎn)O至各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離x,計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)小車的瞬時(shí)速度v、計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的速度平方差△v2、起始點(diǎn)O到計(jì)數(shù)點(diǎn)過(guò)程中細(xì)繩對(duì)小車做的功W.其中,計(jì)數(shù)點(diǎn)D的三項(xiàng)數(shù)據(jù)沒(méi)有中有一項(xiàng)沒(méi)有計(jì)算,請(qǐng)把結(jié)果填入表格中.
點(diǎn)跡OABCDEFG
x/cm15.5021.6028.6136.7045.7555.7566.77
v/(m﹒s-10.6560.7550.8570.9531.051
△v2/(m2﹒s-20.4300.5700.7340.9081.105
W/J0.04320.05720.07340.09150.112
(3)根據(jù)表中的數(shù)值以W為縱坐標(biāo)、以△v2為橫坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上(圖3)作出W-△v2圖象.
(4)根據(jù)圖象分析得到的結(jié)論:功W與速度的平方差△v2成正比.

分析 小車受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量平衡摩擦力,使小車在不受拉力作用時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),沒(méi)有拉力的合力為0,重力的下滑分量等于摩擦力;將點(diǎn)用一條直線連接即可,使直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等;過(guò)原點(diǎn)直線反映的是正比關(guān)系.

解答 解:(1)小車受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量平衡摩擦力,才能盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差,使得細(xì)繩對(duì)小車?yán)ψ龅墓Φ扔诤贤饬?duì)小車做的功;
(2)WOD=F•XOD=0.2×36.70×0.01=0.0734J
(3)描點(diǎn),將五點(diǎn)連成通過(guò)原點(diǎn)的直線,如圖所示.
(4)由于為過(guò)原點(diǎn)直線,故W與△v2成正比.
故答案為:(1)平衡摩擦力;(2)0.0734.(3)如圖所示;(4)正比.

點(diǎn)評(píng) 該題全面考查探究“合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理,步驟,注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)的分析.這就要求我們隊(duì)該實(shí)驗(yàn)由全面的掌握.題目的難度適中

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:解答題

2.如圖所示,一質(zhì)量為mB=2kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m的薄木板B固定在水平面上,質(zhì)量為mA=2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))在一電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)下從木板左端以v0=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)牽引物體的輕繩的拉力F=8N.已知各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,重力加速度g取10m/s2,則:
(1)A物體與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1為多少?
(2)若釋放木板B,則木板B在物體A帶動(dòng)下以a=2m/s2的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間物體A滑離木板?
(3)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

3.用如圖所示的淺色水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端.AB距離L=11m,傳送帶始終以v=12m/s勻速順時(shí)針運(yùn)行.傳送帶B端靠近傾角θ=37°的斜面底端,斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長(zhǎng)度可以不計(jì)的小圓。贏、C處各有一個(gè)機(jī)器人,A處機(jī)器人每隔t=1.0s將一個(gè)質(zhì)量m=10kg、底部有碳粉的貨物箱(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶A端,貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,C點(diǎn)處機(jī)器人立刻將貨物箱搬走.已知斜面BC的長(zhǎng)度s=5.0m,傳送帶與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0=0.55,貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過(guò)程中速度大小損失原來(lái)的$\frac{1}{11}$,不計(jì)傳送帶輪的大小,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)如果C點(diǎn)處的機(jī)器人操作失誤,未能將第一個(gè)到達(dá)C點(diǎn)的貨物箱搬走而造成與第二個(gè)貨物箱在斜面上相撞.求兩個(gè)貨物箱在斜面上相撞的位置到C點(diǎn)的距離;  (本問(wèn)結(jié)果可以用根式表示)
(3)從第一個(gè)貨物箱放上傳送帶A端開(kāi)始計(jì)時(shí),在t0=2s的時(shí)間內(nèi),貨物箱在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能原理”.如圖1所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小、小車中可以放置砝碼.
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;
②將小車停在C點(diǎn),小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度;
③在小車中增加砝碼,或改變小車質(zhì)量,重復(fù)②的操作.
(2)如表所示是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),期中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,|${{v}_{2}}^{2}$-${{v}_{1}}^{2}$|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△Ek,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所做的功.表格中的△Ek3=0.600J,W3=0.610J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
數(shù)據(jù)記錄表
次數(shù)M/kg|v-v|/(m/s)2△Ek/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.6500.4130.84000.4200
30.5002.400△Ek31.220W3
41.0002.4001.2002.4201.210
51.0002.8401.4202.8601.430
(3)根據(jù)表,請(qǐng)?jiān)趫D2中作出△Ek-W圖線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某同學(xué)利用如圖甲的裝置完成“探究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).

(1)下列說(shuō)法正確的是AD.
A.平衡摩擦力時(shí)不能將托盤通過(guò)細(xì)線掛在小車上
B.為減小誤差,應(yīng)使托盤及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先釋放小車再接通電源
D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放
(2)如圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶,O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),間隔一些點(diǎn)后選取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.已知小車的質(zhì)量M=200g,托盤及砝碼的總質(zhì)量m=21g.則從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)細(xì)線的拉力對(duì)小車所做的功0.059J(細(xì)線對(duì)小車的拉力約等于托盤及砝碼的總重),在這個(gè)過(guò)程中小車動(dòng)能增加量為0.057J.(g取9.8m/s2,保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V,其物理意義是(  )
A.將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力增大5N
B.將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn).其電勢(shì)能將增加5J
C.將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢(shì)能將減少5J
D.將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),其動(dòng)能將增加5J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢(shì)降落
B.沿著電場(chǎng)線方向,任何相同距離上的電勢(shì)降落必定相等
C.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大
D.電勢(shì)降落的方向必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)的值,一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下飛經(jīng)該電場(chǎng)時(shí),恰能沿圖中的實(shí)線AC運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是(  )
A.粒子一定帶負(fù)電
B.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在C點(diǎn)的電勢(shì)能
D.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)的動(dòng)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,重為3N的物體置于傾角為37°的斜面上,用平行于斜面的大小為5N的力F作用于物體,物體恰在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),而斜面相對(duì)于地面保持靜止,則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體可能沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B.斜面對(duì)物體有摩擦力的作用
C.斜面對(duì)地面沒(méi)有摩擦力的作用D.斜面對(duì)物體的作用力水平向左

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同步練習(xí)冊(cè)答案