【題目】如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與動能變化的關系。水平軌道上安裝兩個光電門,光電門1和光電門2的中心距離s,擋光板的寬度d;瑝K(含力傳感器和擋光板)質(zhì)量為M。細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗步驟如下:

(1)先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量來平衡摩擦力,當滑塊做勻速運動時傳感器示數(shù)為F0。

(2)增加砝碼質(zhì)量,使滑塊加速運動,記錄傳感器示數(shù)。請回答:

①該實驗____________(填需要不需要)滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠小于M;

②滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ=______________ (用F0M、重力加速度g來表示);

③某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)F,滑塊通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2;小車通過光電門2后砝碼盤才落地。該實驗需驗證滑塊的動能改變與恒力做功的關系的表達式是 ____________________________________(用題中物理量字母表示)。

【答案】 不需要

【解析】(1)該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小即為小車的真實合力,不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力,故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量.

(2)對滑塊由牛頓第二定律可得,當勻速運動時,則

(3)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.滑塊通過光電門1速度為,滑塊通過光電門2速度為,根據(jù)功能關系需要驗證的關系式為,整理得: .

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(8)驗證力的平行四邊形定則實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點并記下該點的位置;再將橡皮條的另一端系兩根細繩,細繩的另一端都有繩套,用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條。

(1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項:

A.兩根細繩必須等長

B.橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

D.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等

E.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置

其中正確的是________(填入相應的字母)。

(2)“驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OBOC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的示意圖。

圖乙中的FF′兩力中,方向一定沿AO方向的是________

本實驗采用的科學方法是________(填正確答案標號)。

A. 理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法

(3)某同學在坐標紙上畫出了如圖所示的兩個已知力F1F2,圖中小正方形的邊長表示2 N,兩力的合力用F表示,F1、F2F的夾角分別為θ1θ2,關于F1、F2Fθ1θ2關系正確的有________(填正確答案標號)

AF14 N BF12 N Cθ145° Dθ12

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,開關S閉合后,在滑動變阻器R2的滑動端由ab緩慢滑動的過程中,下列說法正確的是

A. 電流表的示數(shù)減小

B. 電壓表的示數(shù)增大

C. 電容器C所帶電荷量增大

D. 電阻R3中有從左向右的電流

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中.

1)在研究物體的加速度、作用力和質(zhì)量三個物理量的關系時,我們用實驗研究了小車在質(zhì)量一定的情況下,加速度和作用力的關系;又研究了在作用力一定的情況下,加速度和質(zhì)量之間的關系.這種研究物理問題的科學方法是

A.建立理想模型的方法 B.控制變量法

C.等效替代法 D.類比法

2)研究作用力一定時加速度與質(zhì)量成反比的結論時,下列說法中正確的是

A.平衡摩擦力時,應將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車質(zhì)量時,要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源

D.在小車中增減砝碼,應使小車和砝碼的質(zhì)量遠大于砂和小桶的總質(zhì)量

3)某次實驗中得到一條紙帶,如圖2所示,從比較清晰的點起,每5個計時點取一個計數(shù)點,分別標明0、l2、3、4…,量得01兩點間距離x1=30mm,12兩點間距離x2=36mm23兩點間距離x3=42mm,34兩點間的距離x4=48mm,則小車在打計數(shù)點2時的瞬時速度為 m/s,小車的加速度為 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在一勻強電場,平行實線為該電場等勢面,其方向與水平方向間的夾角為30°,AB與等勢面垂直,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電小球,以初速度v0A點水平向右拋出,經(jīng)過時間t小球最終落在C點,速度大小仍是v0,且AB=BC,重力加速度為g,則下列說法中正確的是

A. 電場方向沿A指向B

B. 電場強度大小為

C. 小球下落高度

D. 此過程增加的電勢能等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側旋轉而不脫落,好像軌道對它施加了魔法一樣,被稱為 魔力陀螺。它可等效為一質(zhì)點在圓軌道外側運動模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強磁性圓軌道半徑為R,A、B兩點分別為軌道的最高點與最低點。質(zhì)點沿軌道外側做完整的圓周運動,受圓軌道的強磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F,當質(zhì)點以速率通過A點時,對軌道的壓力為其重力的7倍,不計摩擦和空氣阻力,重力加速度為g

(1)求質(zhì)點的質(zhì)量;

(2)質(zhì)點能做完整的圓周運動過程中,若磁性引力大小恒定,試證明質(zhì)點對A、B兩點的壓力差為定值;

(3)若磁性引力大小恒為2F,為確保質(zhì)點做完整的圓周運動,求質(zhì)點通過B點最大速率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角坐標中的第一象限中存在沿y軸負方向的勻強電場,在第二象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在–x軸上的a點以速度v0與–x軸成60°度角射入磁場,從y = L處的b點垂直于y軸方向進入電場,并經(jīng)過x軸上x=2L處的c點。不計重力。求

(1)磁感應強度B的大小;

(2)電場強度E的大小;

(3)粒子在磁場和電場中的運動時間之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,從波傳到x=5mM點時開始計時,已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s,下面說法中正確的是 ( )

A. 這列波的波長是4m

B. 這列波的傳播速度是10m/s

C. 質(zhì)點Qx=9m)經(jīng)過0.5s才第一次到達波峰

D. M點以后各質(zhì)點開始振動時的方向都是向y軸負方向

E. 如圖所示的P點振動的方向是向y軸正方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長木板A放在光滑的水平地面上以v0做勻速直線運動,某時刻將物體B輕放在A的左端,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,則從B放到木板A上到相對板A靜止的過程中,下述說法中正確是(

A. 物體A損失的機械能等于木板B獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和

B. 物體A克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量

C. 物體B動能的增加量等于系統(tǒng)損失的機械能

D. 摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和等于0

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