乙同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。 a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动; b.把细线系在小车上并
题型:北京模拟题难度:来源:
乙同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。 |
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a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动; b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……; c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……; d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2) e.求出B、C、D、……各点的速度大小,分别记为υ1、υ2、υ3、……,再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……; f.用纵坐标表示速度的平方υ2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出υ2-W图象,并在图象中描出(Wi,υi2)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位) (1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功W4=____________J; (2)该同学得到的υ2-W图象如图2所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度υ0= __________m/s; (3)小车的质量M=____________kg。 |
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答案
(1)0.39 (2)0.50(0.45~0.55) (3)0.30(0.29~0.31) |
举一反三
(1)某同学用图示装置“探究功与物体速度变化的关系”。下列操作正确的是___________。 A、用同一根橡皮筋,每次从不同位置释放小车,可以得到不同的弹力做的功 B、每次从同一位置释放小车,如果用1根橡皮筋时,弹力做的功为W;用2根橡皮筋时,弹力做的功为2W;用3根橡皮筋时,弹力做的功为3W C、纸带上打出的点“两端密,中间疏”,是因为橡皮筋弹力太小 D、纸带上打出的点“两端密,中间疏”,是因为木板倾角太小,没有达到平衡阻力的目的 |
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(2)在上述实验中,该同学打出的一条纸带如图所示。若打点计时器连接电源的频率为50Hz,则橡皮筋恢复原长时小车的速度为__________m/s。(结果保留3位有效数字) |
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某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理,按如图所示组装好器材,在未装沙子的情况下释放小桶,滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员,要完成该实验。 |
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(1)你认为首先要进行的步骤是________________________; (2)实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”,沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_____________; (3)实验时,让沙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,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为_______________(用题中的字母表示)。 |
某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。他们找到的实验器材还有:打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。将小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。 |
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(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m,让沙桶带动小车加速运动,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,测出这两点的间距,分别算出这两点的速度。 ①本实验要使系统受到的摩擦力的影响降到最小,需要平衡摩擦力,该同学应如何操作? 答:__________________________________________。 ②本实验认为小车所受的合外力等于沙与桶的重力,则该控制的实验条件是什么? 答:__________________________________________。 (2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标出s3、s4、s5)。则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中,合外力对小车做的功W=______________;该小车动能改变量的表达式ΔEk=______________(结果用题中已知物理量的符号表示);若满足______________,则动能定理得证。 |
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乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。 |
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a.按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动; b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……; c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……; d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……;(重力加速度g=9.80m/s2) e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出它们的平方v12、v22、v32……; f.用纵坐标表示速度的平方v2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出v2-W图象,并在图象中描出(W1,v12)坐标点,再连成图线。(以下计算保留到小数点后两位) (1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功WA=_____________J; (2)该同学得到的v2-W图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=_____________m/s; (3)小车的质量M=______________kg。 |
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某探究学习小组的同学欲以下图装置中的小车为研究对象验证“动量定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带。当小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上钩码时,释放钩码,并使小车处于静止状态。要完成该项实验,则: |
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(1)还需要的实验器材有____________。 A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.游标卡尺 (2)实验时为了保证小车(质量为M)受到的合力与钩码的总重力(mg)大小基本相等,在满足m<<M的条件下,实验时首先要做的步骤是____________。 (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量小车的质量M及钩码的总质量m。让钩码带动小车加速运动,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A、B,如图所示测出SA、SB,已知交流电源的频率为f。则对小车,本实验最终要验证的数学表达式为___________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。 |
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