现提供如图甲所示的器材探究动能定理,请思考探究思路并回答下列问题:(1)为了消除摩擦力的影响,应采取的措施:______(2)在某次实验中某同学得到了如图乙所示
题型:不详难度:来源:
现提供如图甲所示的器材探究动能定理,请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除摩擦力的影响,应采取的措施:______ (2)在某次实验中某同学得到了如图乙所示的一条纸带,在A,B,C三个计数点中应该选用______点的速度才符合要求.(填A,B或C) (3)某同学用如图甲所示的装置做该实验,先使小车不连接橡皮筋,发现小车在木板上加速下滑.则在橡皮筋弹力作用下,合外力对小车做的功______(填“大于”“小于”或“等于”)橡皮筋弹力所做的功. |
答案
(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高,使小车匀速下滑,以平衡摩擦力. (2)橡皮条做功完毕小车速度最大,做匀速直线运动,点迹均匀,故选C点; (3)不加橡皮筋时,木块加速下滑,说明合外力不为零,此时在橡皮筋弹力作用下时,合外力大于橡皮筋的拉力,因此合外力对小车做的功大于橡皮筋弹力所做的功. 故答案为:(1)将长木板的一段垫高,使小车匀速下滑,以平衡摩擦力;(2)C;(3)大于. |
举一反三
为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图的装置外, 还备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,则: (1)还缺少的实验器材是______. (2)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是______;实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是______. (3)在(2)问的基础上,让小桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2),已知当地的重力加速度为g.写出实验要验证的动能定理表达式______(用题中所给的字母表示).
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如图甲所示,是某研究性学习小组做探究“探究功与速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,橡皮筋对小车做功为2W,3W…小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有交流电源和______ (2)关于该实验,下列说法正确的是 A.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 D.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 (3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量;图乙给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm,BC=1.60cm,CD=1.62cm,DE=1.62cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.(结果保留两位有效数字) (4)第1次至第5次的实验数据如下表所示
试验次数 | 橡皮筋做的功 | 小车获得的最大速度vm(m/s) | 小车最大速度的平方vm2(m/s)2 | 小车最大速度的立方vm3(m/s)3 | 小车最大速度的平方根 (m/s)1/2 | 1 | W | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 2 | 2W | 1.41 | 1.99 | 2.81 | 1.19 | 3 | 3W | 1.76 | 3.09 | 5.45 | 1.32 | 4 | 4W | 2.00 | 4.00 | 8.00 | 1.41 | 5 | 5W | 2.25 | 5.06 | 11.39 | 1.50 | (1)如图甲所示是“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置示意图,关于该实验,下列叙述正确的是______ A.放小车的长木板应尽量水平 B.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 C.每次改变橡皮筋的根数,不必将小车拉到相同的位置释放 D.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 (2)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图乙所示,根据图线形状可知,关于橡皮筋做功W与小车速度v的关系作出以下的猜想,其中肯定不正确的是______ A.W∝ B.W∝ C.W∝v2 D.W∝v3.
| 某同学用如图1所示装置探究动能定理,他将光电门固定在气垫道轨上的某点B处,调节气垫轨道水平后,用钩码牵引滑块做功,每次滑块均从同一位置A静止释放,用滑块前端的力传感器(图中未画出)测出力F,测出遮光条通过光电门的时间t,改变钩码个数,由此改变拉力,重复上述实验.
(1)该同学用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度如图2所示,则遮光条的宽度为d=______mm,用前面已知的物理量表示速度V=______. (2)设A.B之间距离为S,则每次力对物体做功为W=FS,为了研究W与V的关系应作出______的关系图象(从F-t、F-、F-r2、F-图象中选择). (3)设滑块质量为m,则该图线中斜率的表达式为k=______. | (1)如图1所示的实验装置,可用于探究力对静止物体做功与物体获得的速度的关系. ①选用同样的橡皮筋,每次在同一位置释放小车,如果用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W;用3条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为______. ②小车运动中会受到摩擦阻力,在实验中应如何操作以消除这种影响______. (2)某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图2所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.已知实验中所用重物的质量m=2kg,打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2. ①根据图2可知,记录B点时,重物的速度vB=______m/s,重物动能EkB=______J.从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是______J(以上三空均保留三位有效数字),由此可得到的结论是______. ②该同学进一步分析发现重物动能的增量略小于重力势能减少量,则造成这种现象的原因可能是______. ③根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图3中的______. ④若该同学不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?______.(填“能”或“不能”) |
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