某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50 Hz. 实验中木板略微倾斜,这样做(
题型:不详难度:来源:
某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50 Hz.
实验中木板略微倾斜,这样做( ) A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度 C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D.是为了使释放小车后,小车能匀减速下滑 本实验中,关于橡皮筋做的功,下列说法中正确的是( ) A.橡皮筋做的功可以直接测量大小 B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 C.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍
实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条……,挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,……;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如上图所示)求得小车弹开后获得的速度为_________m/s.(图中各点是相邻的计时点) 若W—v2图像应该是一条过原点的倾斜的直线,则说明_______________. |
答案
(1) C;(2) B;(3) 2;(4) W与v2成正比。 |
解析
试题分析:(1)实验中木板略微倾斜,是为了将小车运动时的摩擦力平衡掉,这样橡皮筋对小车的功就是合外力的功,所以C是正确的;D中应该说明当不挂橡皮筋时,小车才是匀速下滑的。 (2)由于橡皮筋做的功就是合外力的功,我们要改变合力外的功,是通过增加橡皮筋的条数来实现的,加上相同条数的橡皮筋后,合力对小车的功也成倍数地变化,这样便于比较是否当合外力的功增大几倍时,其动能是否也增大几倍,故B是正确的;A中橡皮筋的功是不能直接测量其大小的,只能说两个相同的橡皮筋对小车做的功是一个橡皮筋对小车做功的2倍,故A不对;C中当小车通过铁钉后,橡皮筋就不在对小车做功了,故C也不对;如果橡皮筋拉伸为原来的两倍,则橡皮筋做功是不增加为原来的两倍,故D也是不对的。 (3)由纸带看出,点迹均匀的时候,小车是做匀速直线运动,此时速度最大,为小车弹开后获得的速度,大小为v==200m/s。 (4)若W—v2图像应该是一条过原点的倾斜的直线,则说明W与v2成正比。 |
举一反三
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为1kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源频率为50Hz.如图所示,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点,选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.80 m/s2 ,则(答案均保留三位小数)
打点计时器记录B点时,重锤速度vB="_______" m/s,重锤动能EKB=__________J. (2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为 J. |
人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率,某活动小组在操场的直道上进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表,听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时,自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):
(1)以纵轴代表自行车运动的距离s,横轴代表运动的时间t,试作出s-t图。
(2)根据⑴作出的s-t图知,自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以用某一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:① m/s;② m/s(保留三位有效数字)。 (3)本次实验中,设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,其比例系数为15N·s/m,则在20m~30m路段的平均阻力f1与30m~40m路段的平均阻力f2之比f1:f2= ;若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P= W。 |
(10分)在“探究力的平行四边形定则”的实验中。 (1)其中的两个实验步骤分别是:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2。 B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向. 请指出以上步骤中的错误或疏漏: A中是______________________________________; B中是______________________________________。 (2)在某次实验中,两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在图中画出,图中的方格每边长度表示2 N,O点是橡皮条的结点,请用两个直角三角板严格作出合力F的图示,并求出合力的大小为________ N。 (3)若把弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
a、本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数 为_______N。 b、下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对 应的字母) (A)应测量重物M所受的重力 (B)弹簧测力计应在使用前校零 (C)拉线方向应与木板平面平行 (D)改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |
(10分)图1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。
(1)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20 cm,s2=4.52 cm,s5=8.42 cm,s6=9.70 cm.
则①木块加速度大小a=___ m/s2,② 打下3点时的速度为 。(保留三位有效数字). (2)根据某次实验记录的数据,作出a—F图线如图2所示,图线不经过原点的原因是 ;a-F图线不是一条直线主要的原因,是 。 (3)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后,重新设计了一个实验如图3所示,滑块M放在气垫导轨上,并在滑块上固定一个速度传感器,力传感器固定在另一水平台子上,分别与两台电脑相连,气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量,由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是 :( ) A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出a∝F的结论,图线是倾斜的直线 | B.力传感器测得的力F=mg/2,在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M | C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮C的质量是实验最大的误差来源 | D.实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g。 |
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(9分,每空3分)根据图甲装置在进行验证牛顿第二定律的实验中: (1)让小车受到的拉力F不变,探究a与M关系的关系时,由于没有考虑沙桶的质量,结果得到的图像应为乙图中的:
(2)让小车质量M不变时,探究a与F关系。结果得到图丙所示图线。图线不通过坐标原点的原因是____________ ____________;
(3)若实验不满足M>>m 的条件,则M受到的拉力为___________ |
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