【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動能定理。固定并調(diào)整斜槽,使它的末端O點的切線水平,在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放,記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H,并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x。

改變小球在斜槽上的釋放位置,進行多次測量,記錄數(shù)據(jù)如下:

(1)已知斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ,斜槽底端離地的高度為y,不計小球與水平槽之間的摩擦,小球從斜槽上滑下的過程中,動能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是_________________________________;

(2)以H為橫坐標(biāo),以__________為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點作圖,如圖乙所示;

(3)由第(1)、(2)問,可以得出結(jié)論_____________________________________

(4)受該實驗方案的啟發(fā),某同學(xué)改用圖乙的裝置實驗。他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放,記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H,并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d,他以H為橫坐標(biāo),以__________為縱坐標(biāo),描點作圖,使之仍為一條傾斜的直線,也達到了同樣的目的。

【答案】 x2 在實驗誤差允許的范圍內(nèi),小球運動到斜槽底端的過程中,合外力對小球所做的功等于小球動能的增量 1/d

【解析】(1)設(shè)小球離開斜槽時的速度為v,根據(jù)平拋運動的規(guī)律得:,聯(lián)立得:小球在斜槽上滑下過程中,重力和摩擦力做功,則合力做的功為:,小球動能的變化量則小球從斜槽上滑下的過程中,動能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是,約去質(zhì)量mg,得:;(2)根據(jù)上題結(jié)果可知,以H為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點作圖,如圖乙所示;(3)由第(1)(2)問,結(jié)合圖象可得:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),小球運動到斜槽底端的過程中,合外力對小球所做的功等于動能的增量.(4)根據(jù)平拋運動的規(guī)律有:,則動能定理表達式為:,化簡得:,故以H為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo),描點作圖,使之仍為一條傾斜的直線,

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲直徑d時的刻度位置如圖所示,用米尺測出金屬絲的長度L,金屬絲的電阻大約為5 Ω,用伏安法測出金屬絲的電阻R,然后由 算出該金屬材料的電阻率。

(1)從圖中讀出金屬絲的直徑d= _______mm.

(2) (i)為測金屬絲的電阻, 取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材:

電壓表0~3 V,內(nèi)阻10 kΩ ②電壓表0~15 V,內(nèi)阻50 kΩ

③電流表0~0.6 A,內(nèi)阻0.05 Ω ④電流表0~3 A,內(nèi)阻0.01 Ω

⑤滑動變阻器0~10 Ω ⑥滑動變阻器0~100 Ω

(3)下列說法正確的是_________

A.電壓表應(yīng)選用器材

B.電流表應(yīng)選用器材④

C.實驗時通電時間不宜過長

D.d值只需在金屬絲中央測量一次即可

(ii)實驗中某同學(xué)想盡可能多的采集一些數(shù)據(jù),請為該同學(xué)設(shè)計一個符合本實驗的電路圖,并畫在下面的虛線框內(nèi),然后根據(jù)電路圖完成實物圖的連線___________________ 。

(iii)請用測得的物理量寫出該金屬電阻率的表達式:ρ= _____________________(所測得的物理量包括:電壓表讀數(shù)U,電流表讀數(shù)I,金屬色直徑d,金屬絲長度L)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系。但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論。

例如,玻爾建立的氫原子模型,仍然把電子的運動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運動。他認(rèn)為,氫原子中的電子在庫侖力的作用下,繞原子核做勻速圓周運動。

(1)已知電子質(zhì)量為m,電荷為e,靜電力常量為k,氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為R。氫原予處于基態(tài)時,電子繞原子核運動,可等效為環(huán)形電流,求此等效電流值。

(2)在微觀領(lǐng)域,動量守恒定律和能量守恒定律依然適用。在輕核聚變的核反應(yīng)中,兩個氘核()以相同的動能Eo=0.35MeV做對心碰撞,假設(shè)該反應(yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核和中子()的動能。已知氘核的質(zhì)量mD=2.0141u,中子的質(zhì)量mn=1.0087u,氦核的質(zhì)量mHe=3.0160u,其中1u相當(dāng)于931MeV。在上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核和中子的動能各是多少MeV?(結(jié)果保留1位有效數(shù)字

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兒童蹦極中,栓在小朋友腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的相同的橡皮繩.若小朋友從橡皮繩處于最低點位置處開始由靜止上升(此時橡皮繩伸長最大),直至上升到橡皮繩處于原長的過程中,關(guān)于小朋友的運動狀態(tài)的說法中正確的有( 。

A. 小明友到達像皮繩處于原長位置時,其速度為零,同時加速度也為零

B. 小朋友的速度最大的時刻就是其加速度等于零的時刻

C. 小朋友在橡皮繩處于最低點位置時,其加速度不為零

D. 小朋友先做變加速運動,加速度越來越小,再做變減速運動,加速度越來越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度vA運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是:

A. A開始運動時 B. A的速度等于v

C. B的速度等于零時 D. AB的速度相等時

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中不變量的實驗:在小車甲的前端粘有橡皮泥,推動小車甲使之做勻速直線運動。然后與原來靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體,而后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運動,他設(shè)計的具體裝置如圖所示。在小車甲后連著紙帶,打點計時器打點頻率為50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。

1)若已得到打點紙帶如圖所示,并測得各計數(shù)點間距并標(biāo)在圖上,A為運動起始的第一點,則應(yīng)選________段計算小車甲的碰前速度,應(yīng)選________段來計算小車甲和乙碰后的共同速度(以上兩格填“AB”、“BC”“CD”“DE”)。

2)已測得小車甲的質(zhì)量m040kg,小車乙的質(zhì)量m020kg,由以上測量結(jié)果可得:碰前mvmv__________kg·m/s;碰后mvmv________kg·m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3)通過計算得出的結(jié)論是什么_____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個理想變壓器,初級線圈的匝數(shù)為n1,a、b接正弦式交流電源,次級線圈匝數(shù)為n2,與負載電阻R相連接,R=40Ω。圖中電壓的示數(shù)為100V,初級線圈的電流為0.4A,下列說法正確的是( )

A. 次級線圈中的交變電流的最大值為1A

B. 初級和次級線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:5

C. 如果將另一個組值為R的電阻與負載電阻并聯(lián),圖中電流表的示數(shù)為2A

D. 如果將另一個阻值為R的電阻與負載電阻串聯(lián),變壓器輸出的電功率是80W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,可看成質(zhì)點的質(zhì)量分別為2mm的物塊A、B之間夾著一被壓縮且鎖定的輕、短彈簧,它們靜止在光滑軌道abc的水平軌道ab上,bc為豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.1m的半圓形軌道,長為L=0.4m的傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,速度為v=2m/s,忽略傳送帶的d端與半圓軌道c點之間的縫隙寬度,物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,解除彈簧的鎖定后,求:

(1)為了使物塊B在運動中一定能滑上傳送帶且不從e點脫離傳送帶,解除彈簧鎖定后,物塊B獲得的速度必須滿足的條件;

(2)如果m=1kg,開始時彈簧的彈性勢能為EP=6.75J,物塊B再次落到水平軌道ab上時與e點間水平距離為多大;

(3)(2)中物塊B在傳送帶上滑動時,因摩探產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某小組探究伽利略理想斜面實驗,其實驗器材有:滑塊、斜面及粗糙程度可以改變的水平長直木板,如圖甲所示.實驗時,在水平長直木板旁邊放上刻度尺,滑塊可以從斜面平穩(wěn)地滑行到水平長直木板上.重力加速度為g,請完成下列填空:

1)實驗時應(yīng)使滑塊從同一位置由_____狀態(tài)滑下,研究滑塊在長直木板上運動的距離.

2)由實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn):長直木板越光滑,滑塊在長直木板上運動得越遠.由此可得出的實驗推論是當(dāng)長直木板完全光滑時,滑塊將在長直木板上做____運動.

3)圖乙是每隔△t時間曝光一次得到滑塊在某長直木板上運動過程中的照片,測得滑塊之間的距離分別是s1s2、s3、s4,由此可估算出滑塊與該長直木板間的動摩擦因數(shù)μ=__(需要用s1、s2、s3、s4字符表示).

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