【題目】如圖甲所示為驗證機械能守恒定律的實驗簡圖,地面以下為較松軟的泥土.實驗時把一質(zhì)量為m的鐵塊舉到離地面高為H的地方,讓其自由下落,落入泥土中.鐵塊下面貼有力傳感器(質(zhì)量忽略不計),可測得泥土中任意深度h處鐵塊受到的阻力Ff,圖乙為計算機根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制的擬合圖象(橫軸表示深度h,單位cm,縱軸表示阻力Ff,單位N).

分析圖象數(shù)據(jù),可得出鐵塊受到的阻力Ff與深度h的關(guān)系為________(選填Ffkh2”、“Ffkh3Ffkh4”).某次實驗中,鐵塊下落深度為h1時停止運動,嘗試寫出鐵塊從下落到落地前驗證其機械能守恒定律的方程________(比例系數(shù)k為已知)

【答案】 ;

【解析】

由圖乙知,當(dāng)h=2cm時,f=8N,當(dāng)h=2.5cm時,f≈15.6N,可知鐵塊受到阻力f與深度h的關(guān)系為:f=kh3;
對進入泥土的過程運用動能定理得:mgh1Wf=0mv2,
f-h圖線圍成的面積表示克服摩擦力做功,運用數(shù)學(xué)微積分得:Wfkh14
可知落地的動能為:Ekmv2kh14mgh1,
根據(jù)機械能守恒有:mgH=mv2,
mgH=kh14mgh1

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,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=1 m,金屬導(dǎo)軌由傾斜與水平兩部分組成,傾斜部分與水平方向的夾角為θ=37°,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中。金屬棒EFMN的質(zhì)量均為m=0.2 kg,電阻均為R=2 Ω。EF置于水平導(dǎo)軌上,MN置于傾斜導(dǎo)軌上,兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,F(xiàn)在外力作用下使EF棒以速度v0=4 m/s向左勻速運動,MN棒恰能在傾斜導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)。傾斜導(dǎo)軌上端接一阻值也為R的定值電阻。重力加速度g=10 m/s2。

(1)求磁感應(yīng)強度B的大;

(2)若將EF棒固定不動,將MN棒由靜止釋放,MN棒沿斜面下滑距離d=5 m時達到穩(wěn)定速度,求此過程中通過MN棒的電荷量;

3)在(2)過程中,整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的實驗裝置,可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系.

(1)實驗中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦力,下面操作正確的是__________

A、放開小車,小車能夠自由下滑即可。

B、放開小車,小車能夠勻速下滑即可。

C、放開拖著紙帶的小車,小車能夠自由下滑即可。

D、放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可。

(2)利用如圖甲所示的實驗裝置,讓小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行。然后通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加。在正確操作情況下,得到一條較為理想的紙帶如圖乙所示,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的某部分進行測量,你認(rèn)為下列選項中可能合理的是__________

A、BD B、GI C、HK D、AK

(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置(小車的大小忽略),下列說法正確的是__________

A、橡皮筋處于原長狀態(tài)。

B、橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)。

C、小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處。

D、小車未過兩個鐵釘?shù)倪B線.。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點.一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g.

(1)若固定小車,求滑塊運動過程中對小車的最大壓力.

(2)若不固定小車,滑塊仍從A點由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點滑出小車.已知滑塊質(zhì)量m,在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,求:

①滑塊運動過程中,小車的最大速度大小vm;

②滑塊從BC運動過程中,小車的位移大小s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖甲所示的實驗裝置:

1)以下實驗操作正確的是

A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動

B.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細線與木板平行

C.先接通電源后釋放小車

D.實驗中小車的加速度越大越好

2)在實驗中,得到一條如圖乙所示的紙帶,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1S,且間距x1x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm4.44cm、4.77cm,則小車的加速度a= m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a—F圖線,如圖丙所示。圖線 是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”“②”);小車及車中砝碼的總質(zhì)量m= kg。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系.實驗的主要步驟是:

①找一段平直的路面,并在路面上畫一道起點線;

②騎上自行車用較快速度駛過起點線,并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥;

③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬,讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進;

④待車停下,記錄自行車停下時的位置;

⑤用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h.

若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定.

(1)自行車經(jīng)過起點線時的速度v=_____________;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)

(2)自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=___________;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)

(3)多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度,重復(fù)上述實驗步驟②~⑤,則 每次只需測量上述物理量中的__________________,就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康?/span>.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波管的聚焦電場是由電極A1A2、A3A4形成的,實線為電場線,虛線為等勢線,x軸為該電場的中心軸線.一個電子從左側(cè)進入聚焦電場,曲線PQR是它的運動軌跡,則(  )

A. 電場中Q點的電場強度小于R點的電場強度

B. 電場中P點的電勢比Q點的電勢低

C. 電子從P運動到R的過程中,電場力對它先做正功后做負(fù)功

D. 若電子沿著x軸正方向以某一速度進入該電場,電子有可能做曲線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為遠距離高壓輸電的示意圖,關(guān)于遠距離輸電,下列表述正確的是( 。

A. 增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失

B. 高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗

C. 在輸送電壓一定時,輸送的電功率越大,輸電過程中的電能損失越小

D. 高壓輸電必須綜合考慮各種因素,不一定是電壓越高越好

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕彈簧原長L=1m,其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處,另一端位于直軌道上B處,彈簧處于自然狀態(tài),AC3.5L。質(zhì)量m=1kg的小物塊PC點由靜止開始下滑,最低到達E(未畫出),隨后P沿軌道被彈回,最高到達F點,AF2L,已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)μ0.25。(取sin 37°0.6,cos 37°0.8,重力加速度g10m/s2) 求:

(1)P第一次運動到B點時速度的大;

(2)P運動到E點時彈簧的壓縮量x及彈簧的彈性勢能EP

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