(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的
题型:不详难度:来源:
(10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案: A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122123125-69038.jpg) B.第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示. 打出的纸带如图:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122123125-97380.jpg) 试回答下列问题: ①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________. ②已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=__________. ③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功,WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=_______. |
答案
①VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t 、VB=(x3- x1)/2⊿t ②x, mgx. ③M=2/k. |
解析
试题分析:①A是OB的中间时刻,所以A点的速度就等于OB过程中的平均速度.同理可以求出B点的速度,VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t 、VB=(x3- x1)/2⊿t。 ②由滑块匀速运动可知, ,mg的大小为滑块所受合力,则测出滑块下落的距离x,合外力对滑块做功的表达式为mgx. ③ ,得到:M=2/k. 点评:要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理,围绕原理,记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项. |
举一反三
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列做法可以减小实验误差的是( )A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位 | B.使小车运动的加速度尽量小一些 | C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那部分进行测量、计算 | D.选用各处平整程度相同的长木板做实验 |
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某同学用下图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122123035-18192.png) (1)本实验必须测量的物理量有________; A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的质量ma、mb C.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t D.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h (2)根据实验要求,ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”); (3)本实验中,要求小球a、b的半径________ (填“一定相同”、“不一定相同”);
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122123036-90624.png) (4)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,下图给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________ cm; (5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是___________________________.(用本题(1)中测量的物理量符号表示) |
质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x~t (位移-时间) 图象如图所示,试通过计算回答下列问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122123012-79321.png) ①m2等于多少千克? ②碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞? |
某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆长为L,然后用秒表记录了单摆振动n次所用的时间为t。则: (1)他测得单摆周期T= . (2) 他测得的g值偏小,可能原因是: A.测摆线长时摆线拉得过紧。 | B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了。 | C.开始计时时,秒表过迟按下。 | D.实验中误将49次全振动计为50次。 | (3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率K。则重力加速度g = 。(用K表示) |
某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是 ,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作 ,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别 和 ,如下图所示.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122122822-21833.png) ①在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。 ②如果测得 两点相距 , 两点相距 ,则在打 点时小车速度是 . ③该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在 坐标系中描点(如图所示),由此可求得小车的加速度 = .![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122122825-17012.jpg) |
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