分析 (1)根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度,根據(jù)△x=aT2的規(guī)律可求得23兩點(diǎn)間的距離;
(2)根據(jù)牛頓第二定律,求出小車(chē)實(shí)際的拉力大小,然后和mg進(jìn)行比較,而當(dāng)拉力不為零時(shí),物體的加速度仍為零,可知木板的傾角過(guò)小,即平衡摩擦力不足,并由圖象的斜率求出小車(chē)的質(zhì)量,可以得出結(jié)論;
根據(jù)牛頓第二定律,得出圖線斜率表示的物理意義,從而判斷圖線斜率的意義;
(3)根據(jù)功的計(jì)算公式求得鉤碼重力做功,動(dòng)能的變化量等于1、3兩點(diǎn)的動(dòng)能之差
解答 解:(1)由于每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02×5=0.1s,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4-s1=3aT2.加速度:a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{t}^{2}}$=$\frac{(5.12-3.62)×1{0}^{-2}m}{3×(0.1s)^{2}}$=0.50m/s2.
根由于△x=x45-x34=x34-x23=x23-x12,故:x23≈4.12cm;
(2)根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)m:mg-F拉=ma,對(duì)M:F拉=Ma,解得:F拉=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$,
由此可知當(dāng)m<<M時(shí),即當(dāng)鉤碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力,繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力.
當(dāng)有拉力時(shí),物體加速度仍為零,可知:沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.
而a-F關(guān)系圖象的斜率為:k=$\frac{1}{m}$,因此解得:m=$\frac{1}{k}$=$\frac{0.6-0.1}{0.5}$=1kg;
根據(jù)牛頓第二定律得,a=$\frac{F}{m}$,知圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù).掛重物時(shí),a=$\frac{mg}{m+M}$,
圖線的斜率表示系統(tǒng)質(zhì)量的倒數(shù),用力傳感器時(shí),加速度a=$\frac{F}{m}$.
圖線的斜率表示小車(chē)質(zhì)量M的倒數(shù),可知圖線的斜率變大.
(3)重力勢(shì)能的減小量△EP=mg(x2+x3);
而v1=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2t}$,同理:v3=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2t}$,
那么動(dòng)能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$Mv32-$\frac{1}{2}$Mv12=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[(x3+x4)2-(x1+x2)2].
因此1、3兩點(diǎn)間對(duì)小車(chē)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為:mg(x2+x3)=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[(x3+x4)2-(x1+x2)2].
故答案為:(1)0.50;4.62;(2)M>>m;沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;1;變大;(3)mg(x2+x3)=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[(x3+x4)2-(x1+x2)2].
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確:勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度;連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差為恒量,對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要明確實(shí)驗(yàn)原理,理解重要步驟的操作,熟練應(yīng)用基本物理解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,注意逐差法求加速度,理解圖象斜率與質(zhì)量的關(guān)系,同時(shí)掌握不同的研究對(duì)象,對(duì)系統(tǒng)誤差帶來(lái)大小不同.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 如果實(shí)線是電場(chǎng)線,則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 | |
B. | 如果實(shí)線是等勢(shì)面,則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 | |
C. | 如果實(shí)線是電場(chǎng)線,則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大 | |
D. | 如果實(shí)線是等勢(shì)面,則電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 甲、乙在t=0到t=1 s之間沿加速度方向相同 | |
B. | 乙在t=0到t=7 s之間的位移為零 | |
C. | 甲在t=0到t=4 s之間做單方向直線運(yùn)動(dòng) | |
D. | 甲、乙在t=6 s時(shí)的加速度相同 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 若外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨之增大 | |
B. | 若外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動(dòng)勢(shì)必然減小 | |
C. | 若外電壓不變,則內(nèi)電壓減小,電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨內(nèi)電壓減小 | |
D. | 若外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢(shì)始終等于二者之和 |
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