【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的沙桶時(shí),釋放沙桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。重力加速度為g

1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________。

2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是____________________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_______________。

3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時(shí)細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)。用計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1v2v1v2)。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________。(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)

【答案】(1)刻度尺、天平;

2m<<M,平衡摩擦力;

3mgL=MM

【解析】試題分析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材;

2)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對(duì)滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論;

3)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,求出合力的功和動(dòng)能的增加量即可.

解:(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動(dòng)能,故還要天平和刻度尺;

2)沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態(tài),其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力,設(shè)拉力為T,根據(jù)牛頓第二定律,有

對(duì)沙和沙桶,有 mg﹣T=ma

對(duì)滑塊,有 T=Ma

解得

T=mg

故當(dāng)M>>m時(shí),有T≈mg

滑塊下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力,故可以將長(zhǎng)木板的一段墊高;

3)總功為:mgL

動(dòng)能增加量為:MM

根據(jù)動(dòng)能定理,則有:mgL=MM

故答案為:(1)刻度尺、天平;

2m<<M,平衡摩擦力;

3mgL=MM

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個(gè)豎直擋板擋住,F(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,以下說(shuō)法中正確的是

A若加速度足夠小,豎直擋板對(duì)球的彈力可能為零

B若加速度足夠大,斜面對(duì)球的彈力可能為零

C斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力大于ma

D擋板對(duì)球的彈力為ma+mgtan θ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,固定在地面的斜面體上開(kāi)有凹槽,槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球,各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接,OA長(zhǎng)度為6r,F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放,小球離開(kāi)A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

A球1的機(jī)械能守恒 B球6在OA段機(jī)械能增大

C球6的水平射程最大 D有三個(gè)球落地點(diǎn)相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的倍;在過(guò)球心O且垂直于底面的平面紙面內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn),該光線的延長(zhǎng)線恰好過(guò)底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(12分)如圖所示,傾角的斜面AB與水平面平滑連接于B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)之間的距離s0=3 m,質(zhì)量m=3 kg的小物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。當(dāng)小物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面下滑的同時(shí),對(duì)小物塊施加一個(gè)水平向左的恒力F。取g=10 m/s2。

1若F=10 N,小物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力F,求小物塊在水平面上滑行的距離s。sin 37°=0.6,cos 37°=0.8

2為確保小物塊不離開(kāi)斜面,該恒力的最大值為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a),長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II0.16≤x≤0.20x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量

1)小球B所帶電量q;

2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;

3)在合電場(chǎng)中,x=0.4mx=0.6m之間的電勢(shì)差U

4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m。若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開(kāi)細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。

b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每?jī)蓚(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如下圖中0、1、2……6點(diǎn)所示。

c.測(cè)量1、2、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:S1、S2、S3……S6

d.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

e.分別計(jì)算出S1、S2、S3……S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。

f.以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),劃出—t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):

實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)及時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有 。(填選項(xiàng)代號(hào))

A.電壓合適的50 Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

F.重錘

將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,0、12、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示,則

S2 cm,S5 cm。

該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、46計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出—t圖。

t

根據(jù)—t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0 m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a m/s2。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于氣體的內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)。

A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同

B.氣體溫度不變,整體運(yùn)動(dòng)速度越大,其內(nèi)能越大

C.氣體被壓縮時(shí),內(nèi)能可能不變

D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)

E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中,內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,穿在足夠長(zhǎng)的水平直桿上質(zhì)量為m的小球開(kāi)始時(shí)靜止,F(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即Fkv圖中未標(biāo)出。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且F0μmg。下列說(shuō)法正確的是

A小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止

B小球先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直到最后做勻速運(yùn)動(dòng)

C小球的最大加速度為F0/m

D恒力F0的最大功率為F02 + F0μ/ μK

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同步練習(xí)冊(cè)答案