5.如圖甲所示,某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作,進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn):

(1)為達(dá)到平衡阻力的目的,取下細(xì)繩及托盤(pán),通過(guò)調(diào)整墊片的位置,改變長(zhǎng)木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)連接細(xì)繩及托盤(pán),放入砝碼,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖乙所示的紙帶.紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn),選取時(shí)間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0.2N,小車的質(zhì)量為0.2kg.請(qǐng)計(jì)算小車所受合外力做的功W和小車動(dòng)能的變化△Ek,補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位).
 O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.0430.0570.0730.091 
△Ek/J0.0430.0570.0730.090 

分析 (1)為保證拉力等于小車受到的合力,需平衡摩擦力;
(2)合力的功等于拉力與位移的乘積;F點(diǎn)速度等于EG段的平均速度,求解出速度后再求解動(dòng)能,

解答 解:(1)為保證拉力等于小車受到的合力,需平衡摩擦力,即將 長(zhǎng)木板左端適當(dāng)墊高,輕推小車,小車做勻速直線運(yùn)動(dòng);
②推力的功為:$W=F•{x}_{CF}^{\;}=0.2N×0.5575m=0.112J$;
F點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:${v}_{F}^{\;}=\frac{OG-OE}{2T}=\frac{0.6677m-0.4575m}{2×0.1s}=1.051m/s$;
故F點(diǎn)的動(dòng)能為:${E}_{kF}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{F}^{2}=\frac{1}{2}×0.2×1.05{1}_{\;}^{2}J=0.110J$
故答案為:(1)勻速直線 (2)0.112J      0.110J

點(diǎn)評(píng) 為保證拉力等于小車受到的合力,需平衡摩擦力;合力的功等于拉力與位移的乘積;F點(diǎn)速度等于EG段的平均速度,求解出速度后再求解動(dòng)能;對(duì)砝碼盤(pán)和砝碼整體從O到F過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解即可.

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

13.如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移-時(shí)間圖線.由圖可知( 。
A.在t1時(shí)刻,a、b兩車相遇
B.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率先減小后增大
C.在t1時(shí)刻,a、b兩車運(yùn)動(dòng)方向相同
D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.下表是某同學(xué)為探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù):
彈力:F/N0.51.01.52.02.5
彈簧的伸長(zhǎng)x/cm2.65.07.49.913.0
(1)請(qǐng)你在如圖的坐標(biāo)紙上作出F-x圖象.
(2)寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù)(x用m作單位)F=(20x+0.02)N.
(3)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義彈簧的自重.
(4)若彈簧的原長(zhǎng)為40cm,并且以彈簧的總長(zhǎng)度L為自變量,寫(xiě)出函數(shù)表達(dá)式(以N和m為單位)F=(20L-7.98)N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.如圖所示,在探究“恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中
(1)下列說(shuō)法正確的是AD.
A.牽引小車細(xì)線應(yīng)與木板平行
B.小車放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,應(yīng)先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
C.可以通過(guò)紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)距離來(lái)計(jì)算小車獲得的速度
D.可以通過(guò)改變懸掛重物的質(zhì)量或者改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)改變牽引力做的功
(2)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)想用鉤碼的重力代表小車受到的合外力,為了減小誤差,除了平衡摩擦力外,鉤碼質(zhì)量m與小車的總質(zhì)量M還應(yīng)該滿足m<<M(選填“m≥M”、“m=M”、“m≤M”).
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平測(cè)量小車質(zhì)量M,讀出鉤碼總質(zhì)量m.讓鉤碼拉動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng),用紙帶記錄小車運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)間距離L和這兩點(diǎn)的速度大小v1、v2(v1<v2),則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgL=$\frac{1}{2}$M(v22-v12)(用題中的字母表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.用圖1示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).

(1)若將木板水平放置,小車在橡皮筋作用下加速,當(dāng)小車剛好達(dá)到最大速度時(shí),下列說(shuō)法正確的是B(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào))
A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C.小車恰好過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
(2)若將木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高,利用小車沿斜面的重力分量消除掉阻力的影響,再進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作,獲得實(shí)驗(yàn)所需的紙帶.在下列2條紙帶中,最符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是B(填寫(xiě)紙帶下方的字母標(biāo)號(hào))
(3)若將一根橡皮筋對(duì)小車做的功記為WO,兩條、三條…同樣的橡皮筋并在一起拉伸同樣的長(zhǎng)度對(duì)小車做的功記為2W0、3W0…,計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的最大速度v,取△v=v2-0,橫坐標(biāo)以W0為單位,繪出△v-W圖線,理論上是過(guò)原點(diǎn)的一條直線.但某次實(shí)驗(yàn)得到的圖線卻不過(guò)原點(diǎn),如圖3所示,造成這一偏差的原因是:在墊高木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端時(shí),木板的傾斜角度偏大(填“偏大”或“偏小”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.在探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到了一條如圖所示的紙帶.這條紙帶上的點(diǎn)兩端較密,中間稀疏.出現(xiàn)這種情況的原因可能是(  )
A.電源的頻率不穩(wěn)定B.木板傾斜的程度太大
C.沒(méi)有使木板傾斜或傾斜角太小D.小車受到的阻力較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.
(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做C.
A.是為了釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.是為了釋放小車后,小車能勻減速下滑
(2)本實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于橡皮筋做的功,下列說(shuō)法中正確的是B.
A.可以直接測(cè)量橡皮筋做功的大小
B.通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加
C.橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功
D.把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍,橡皮筋做的功也增加為原來(lái)的兩倍
(3)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條、4條…掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1,則第2次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1…橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出.根據(jù)第4次的紙帶(如圖2所示)求得小車彈開(kāi)后獲得的速度為2m/s.(圖中各點(diǎn)是相鄰的計(jì)時(shí)點(diǎn))若W-v2圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線,則說(shuō)明W與v2成正比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.如圖,水平傳送帶兩端相距s=2m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,工件滑上A端時(shí)速度vA=3m/s,(取g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),求:
(1)若傳送帶以v=1m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),求工件從滑上皮帶到離開(kāi)皮帶所用的時(shí)間;
(2)若傳送帶以v=2m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),求工件從滑上皮帶到離開(kāi)皮帶所用的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖甲所示,固定光滑細(xì)桿與水平地面成傾角α,在桿上套有一個(gè)質(zhì)量m=2kg光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng).0~2s內(nèi)拉力的大小為10N,小環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙,重力加速度g取10m/s2.則( 。
A.小環(huán)在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的大小為1 m/s2
B.細(xì)桿與水平地面之間的夾角α=30°
C.2~4 s內(nèi)拉力大小為11 N
D.t=4s時(shí)撤去外力,小環(huán)還能上滑0.4m

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同步練習(xí)冊(cè)答案