【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g,不計滑輪摩擦阻力,該同學(xué)的實驗步驟如下:

a.將長木板傾斜放置,小車放在長木板上,長木板旁放置兩個光電門AB,砂桶通過滑輪與小車相連.

b.調(diào)整長木板傾角,使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑,測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.

c.某時刻剪斷細繩,小車由靜止開始加速運動.

d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1,通過光電門B的時間為Δt2,擋光片寬度為d,小車質(zhì)量為M,兩個光電門AB之間的距離為L.

e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.

(1)根據(jù)以上步驟,你認為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是________

A.實驗時,先剪斷細繩,后接通光電門

B.實驗時,小車加速運動的合外力為FMg

C.實驗過程不需要測出斜面的傾角

D.實驗時,應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M

(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vB________、vA________.如果關(guān)系式___________在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗證了動能定理.

【答案】1AC2分)2分)2分) mgl=M2/2-M2/2。(2分)

【解析】【試題分析】實驗操作時應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,小車加速運動的合外力為F=mg,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,根據(jù)實驗原理可知無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠是否小于小車質(zhì)量M.本實驗中由于遮光條通過光電門的時間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度大;小車從AB的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.

(1)A、按照操作規(guī)程,應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,否則可能滑塊已經(jīng)通過光電門,光電門還沒有工作,測不出滑塊通過光電門A的時間,故A錯誤.B、平衡時,除了繩子拉力以外的力的合力與繩子的拉力等值反向,實驗時,剪短細繩,則小車加速運動的合外力為F=mg,故B錯誤.C、實驗過程中,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,故C正確.D、實驗時,剪短細線,砂和砂桶不隨小車運動,無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠是否小于小車質(zhì)量M,故D錯誤.故選C.

(2)由于遮光條比較小,通過光電門的時間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度,因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度分別為: .小車從AB的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.即如果關(guān)系式 在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗證了動能定理.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】小型登月器連接在航天站上,一起繞月球做圓周運動,其軌道半徑為月球半徑的5倍,某時刻,航天站使登月器減速分離,登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月,在月球表面逗留一段時間完成科考工作后,經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回,當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點時恰與航天站對接,登月器快速啟動時間可以忽略不計,整個過程中航天站保持原軌道繞月運行。已知月球表面的重力加速度為g,月球半徑為R,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響,則登月器可以在月球上停留的最短時間約為

A. B.

C. D.

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【題目】如圖所示,A、B為兩等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線,現(xiàn)將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b用絕緣細桿連接后從A、B的連線上沿中垂線平移到離A、B無窮遠處,平移過程中兩檢驗電荷位置始終關(guān)于中垂線對稱,若規(guī)定離AB無窮遠處電勢為零,下列說法中正確的是(  )

A. AB的連線上a所處的位置電勢

B. a、b整體在AB連線處具有的電勢能

C. 整個移動過程中,靜電力對a做正功

D. 整個移動過程中,靜電力對a、b整體不做正功

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【題目】如圖所示,物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m。開始時細繩伸直,物體B靜止在桌面上,用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h。放手后物體A下落,著地時速度大小為v,此時物體B對桌面恰好無壓力。不計一切摩擦及空氣阻力,重力加速度大小為g。下列說法正確的是( )

A. 彈簧的勁度系數(shù)為

B. 物體A下落過程中,物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

C. 物體A著地時的加速度大小為

D. 物體A著地時彈簧的彈性勢能為2mgh-mv2

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【題目】如圖甲所示,滑雪運動員沿斜坡高速向下滑行,其速度—時間圖象如圖乙所示,則由圖象中AB段曲線可知,運動員在此過程中 (  )

A. 做曲線運動

B. 機械能守恒

C. 所受力的合力不斷增大

D. 平均速度

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【題目】利用如圖所示的方式驗證碰撞中的動量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放,測量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲);然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將A從圓弧軌道的最高點無初速度釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個整體,測量出整體沿桌面滑動的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為R,AB完全相同,重力加速度為g.

(1)滑塊A運動到圓弧軌道最低點時的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,則驗證了AB的碰撞動量守恒.

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【題目】小明研究小車在水平長木板上運動所受摩擦力的大小,選用的實驗器材是:長木板、總質(zhì)量為m的小車、光電門、數(shù)字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示。

(1)主要的實驗過程:

①用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d,讀數(shù)如圖乙所示,則d=________mm。

②讓小車從斜面上某一位置釋放,讀出小車通過光電門時數(shù)字毫秒計示數(shù)t。

③用刻度尺量出小車停止運動時遮光板與光電門間的距離L。

④求出小車與木板間摩擦力f=_______(用物理量的符號表示)。

(2)實驗中,小車釋放的高度應(yīng)該適當(dāng)_______(選填“高”或“低”)些。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,R為電阻箱(099.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx為未知電阻.(1)斷開S2,閉合S1,逐次減小電阻箱的阻值,得到多組RI值,并依據(jù)RI值作出了如圖乙所示的R圖線.(2)斷開S2,閉合S1,當(dāng)R調(diào)至某一位置時,電流表的示數(shù)I11.0 A;保持電阻箱的位置不變,斷開S1,閉合S2,此時電流表的示數(shù)為I20.8 A.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知(  )

A. 電源電動勢為3.0 V

B. 電源內(nèi)阻為0.5 Ω

C. Rx的阻值為0.5 Ω

D. S1斷開、S2閉合時,隨著R的減小,電源輸出功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于磁通量的說法中正確的是

A. 穿過一個面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積

B. 在勻強磁場中,穿過一個面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積

C. 穿過一個面的磁通量就是垂直穿過該面單位面積的磁感線條數(shù)

D. 穿過一個面的磁通量就是穿過該面的磁感線條數(shù)

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