(1)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、

(1)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、

题型:不详难度:来源:
(1)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.关于该实验,下列说法正确的是
A.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
B.当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态,小车在两个铁钉的连线处
C.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
D.应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度.
(2)某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前,提出了以下几种猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝


v
.他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议.
①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量?
②让小球分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…,读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…,并绘制了如图乙所示的L-v图象.若为了更直观地看出L和v的变化关系,他们下一步应怎么做?魔方格
答案
(1)该是实验中要进行平衡摩擦力的操作,正常情况是纸带上打出点先逐渐增大,后间距不变,即小车先加速后匀速,若两端密、中间疏则说明小车后来做减速运动,这说明没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够,即没有使木板倾斜或倾角太小,故A正确;
B、当小车速度达到最大时,橡皮筋处于原长状态,小车匀速运动,故B错误;
C、根据实验原理可知,当小车匀速运动时速度达到最大,因此应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度,故C正确;
D、本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系,这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不整个过程的平均速度,故D错误.
故选AC.
(2)①根据功能关系可知:mgsinθ-μmgcosθ=
1
2
mv2
,因此质量可以约掉,故该实验中不需要测量物体的质量.
②合理绘制的L-v图象是曲线,不能得出结论W∝v2.为了更直观地看出L和v的变化关系,应该绘制L-v2图象.
故答案为:应进一步绘制L-v2图象.
举一反三
某小组同学用下述方法验证动能定理,如图所示,在带滑轮的长板上放置一个质量为m1的木块,已知木块与长板间动摩擦因数为μ.用跨过滑轮(滑轮的大小可不计)的细线将m1与另一个木块m2相连接.开始时m2离地面高度为h,m1离长板右端距离也为h,放开后m2带动m1作加速运动.当m2落地时m1正好离开长木板,最后m1也落地(m1抛出后在空中运动的过程中细线始终处于松弛状态).m1、m2、h、μ均已知,手边只有刻度尺一个测量工具.
(1)用这个装置及刻度尺验证m1、m2一起运动过程的动能定理时______
(A)针对的物体是m1,过程是m1在空中运动的过程
(B)针对的物体是m2,过程是m2落地前的运动过程
(C)针对的物体是m1和m2,过程是m2落地前的运动过程
(D)针对的物体是m1和m2,过程是m1落地前的运动过程
(2)实验中还需要测量的物理量有______.(写出具体的物理量名称及其符号)
(3)所研究的过程中合外力做功的表达式为______,动能变化量的表达式为______.(用题目中的已知量和测得量的符号表示,重力加速度为g)魔方格
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如图甲所示,用m条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块.改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将______.
A.变小    B.不变    C.变大     D.与水平面的材料有关.魔方格
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某课外兴趣小组利用如图1所示的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”

魔方格

(1)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系,如图2所示图象中能表示该同学实验结果的是______.
(2)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某此实验中一段纸带的打点记录如图3所示,则小车运动的加速度大小为______m/s2(保留3位有效数字)
(3)实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则mgs______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化.
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“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.

魔方格

①关于该实验,下列说法正确的是______
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.
②图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40cm,OE=11.91cm,.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.
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某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题.
(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情况下进行实验. 在实验中该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙,则打B点时小车的动能为Ek=______J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=______J.(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2

魔方格

(2)在第(1)中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK,请你举出导致这一结果的主要原因______.(写出一种即可)
题型:湖南二模难度:| 查看答案
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