【題目】某同學做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗裝置如圖,小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行.用一條橡皮筋時對小車做的功記為W,當用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)若木板水平放置,小車在橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是_________
A.橡皮筋恰好恢復原長 B. 橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車恰好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處 D.小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線
(2)如圖所示是某次正確操作情況下,在50HZ作電源下打點計時器記錄的一條紙帶,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的______(填AF或FI)部分進行測量,速度大小為______m/s
(3)通過該實驗的正確操作和正確處理數(shù)據(jù),應該得出合力做的功W和物體速度v變化的關(guān)系是________
【答案】B FI, 0.76 與成正比即
【解析】
(1)[1].平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力,橡皮條做功完畢,小車的速度最大,若不進行平衡摩擦力操作,則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時,速度最大,本題中木板水平放置,顯然沒有進行平衡摩擦力的操作,因此當小車的速度最大時,橡皮筋仍處于伸長狀態(tài),故ACD錯誤,B正確.故選B.
(2)[2][3].小車先加速,后勻速,最后減速運動,在加速過程中,橡皮條在做正功,故需要測量最大速度,即勻速運動的速度,因而需要選用間隔均勻的點,即FI之間的點,打點計時器每隔0.02s打一次點,故最大速度為:
(3)[4].由動能定理可知,合外力做的功應等于物體動能的變化量,所以W與成正比,即.
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【題目】(6分)某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為_____kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N;小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上,木塊與墻間用輕彈簧連接,開始時木塊靜止在A位置.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中,經(jīng)過一段時間,木塊第一次回到A位置,彈簧在彈性限度內(nèi).求:
(1)木塊第一次回到A位置時速度大小v;
(2)彈簧彈性勢能的最大值EP;
(3)此過程中墻對彈簧沖量大小I.
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【題目】如圖所示,一水平放置的平行導體框?qū)挾?/span>L=0.5m,接有R=0.2Ω的電阻,磁感應強度B=0.4T的勻強磁場垂直導軌平面方向向下,現(xiàn)有一導體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框架滑動,框架及導體棒ab電阻不計,當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時,試求:
(1)導體棒ab上的感應電動勢的大小及感應電流的方向;
(2)要維持ab向右勻速運動,作用在ab上的水平外力為多少?方向怎樣?
(3)電阻R上產(chǎn)生的熱功率多大?
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【題目】如圖所示,在傾角的斜面下端固定一輕彈簧,當彈簧處于原長時,其上端在Q點位置處,質(zhì)量的滑塊A從與Q點相距處的導軌上的P點靜止開始下滑,滑塊A與斜面間的動摩擦因數(shù),運動過程中彈簧相對于初始狀態(tài)的最大形變量為.滑塊的厚度不計,重力加速度g取.求:
(1)滑塊A從P點下滑至Q點的時間;
(2)彈簧的最大彈性勢能;
(3)滑塊第一次碰后返回時相對Q沿斜面向上能到達的最遠距離.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內(nèi)),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后又下落,如此反復,通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖像,如圖所示,則
A、運動過程中小球的機械能守恒
B、時刻小球的加速度為零
C、這段時間內(nèi),小球的動能與重力勢能之和在增加
D、這段時間內(nèi),小球的動能在逐漸減小
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【題目】抓舉是舉重比賽的方式之一。在比賽中,要求運動員伸直雙臂,用一次連續(xù)動作將杠鈴舉過頭頂。如圖為某運動員保持支撐狀態(tài)的簡化示意圖,運動員手臂與杠鈴的夾角為45°,假設運動員每條手臂上承受的力均沿手臂。下列說法正確的是
A. 運動員處于超重狀態(tài)
B. 運動員每條手臂承受的力為杠鈴重力的倍
C. 若運動員兩手更靠近中間進行支撐,則手臂上承受的力減小
D. 若運動員兩手更靠近中間進行支撐,則兩手臂對杠鈴的合力增大
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【題目】如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成,滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,,)。則
A. 動摩擦因數(shù)
B. 載人滑草車最大速度為
C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mgh
D. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為
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【題目】氣體壓強從微觀角度看是大量氣體分子頻繁碰撞容器壁而產(chǎn)生的一個持續(xù)的壓力效果。一同學用下圖實驗裝置模擬這一情景。桌面上放一臺秤,用杯子向臺秤上傾倒大豆,觀察臺秤的示數(shù)。關(guān)于實驗現(xiàn)象及推論,下列說法正確的是( 。
A.只增大傾倒大豆的杯子高度,臺秤示數(shù)會減小
B.只增加相同時間內(nèi)傾倒大豆的數(shù)量,臺秤示數(shù)會減小
C.氣體分子與容器壁的碰撞越劇烈、越頻繁,則氣體壓強就越大
D.一定質(zhì)量的氣體,其溫度越高、體積越大,則氣體壓強就越大
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