如圖甲所示,為了測定小車沿斜面下滑過程中克服阻力做的功,某同學設計下面的實驗.

實驗器材:電磁打點計時器、斜面、小車、米尺、天平、紙帶.
實驗中的部分操作步驟如下;
A.將電磁打點計時器固定在斜面上某處,讓紙帶穿過限位孔,再把套在軸上的復寫紙片壓在紙帶上面,其一端固定在小車上,如圖甲所示.
B.接通電源,待打點穩(wěn)定后再由靜止釋放小車,使之沿斜面下滑.
C.多次重復上述操作,選取一條點跡清晰的紙帶進行測量.
(1)已知打點計時器使用的交變電流頻率為50Hz,圖乙是打出的紙帶的一段,相鄰兩計數(shù)點間還有四個計時點未畫出.由紙帶數(shù)據(jù)可知,打點計時器打紙帶上B點時小車的速度vB=
0.15
0.15
m/s,打紙帶上E點時小車的速度vE=
0.33
0.33
m/s.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)為了測出打點計時器打紙帶上B點到打紙帶上E點過程中小車克服阻力做的功,還需測量的物理量有
小車的質(zhì)量m、斜面的長度l、斜面的高度h
小車的質(zhì)量m、斜面的長度l、斜面的高度h

(3)用測得量及速度vB、vE表示克服阻力做功的計算式為WBE=
mg
h
l
?
.
BE
-
1
2
m(
v
2
E
-
v
2
B
)
mg
h
l
?
.
BE
-
1
2
m(
v
2
E
-
v
2
B
)
分析:(1)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點B和點E的瞬時速度.
(2、3)根據(jù)動能定理求出克服阻力做功的大小,從而確定需要測量的物理量.
解答:解:(1)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度:vB=
.
AC
2T
=
(8.11-5.09)×10-2
2×0.10
m/s=0.15m/s

vE=
.
DE
2T
=
(17.10-10.49)×10-2
2×0.10
m/s=0.33m/s

(2)由動能定理可得,mgsinθ?
.
BE
-WBE=
1
2
m(
v
2
E
-
v
2
B
)

sinθ=
h
l

要測出WBE,還需測量小車的質(zhì)量m,斜面的長度l及斜面的高度h.
由上式可得WBE=mg
h
l
?
.
BE
-
1
2
m(
v
2
E
-
v
2
B
)

故答案為:(1)0.15,0.33;(2)小車的質(zhì)量m、斜面的長度l、斜面的高度h;(3)mg
h
l
?
.
BE
-
1
2
m(
v
2
E
-
v
2
B
)
點評:本題考查了動能定理的基本運用,通過動能定理求出克服阻力做功的大小,從而確定需要測量的物理量.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?泰州一模)玩具遙控器經(jīng)常用到一種方形層疊電池,如圖甲所示.為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗室提供了下列器材:
A.電流表G(滿偏電流1 0mA,內(nèi)阻10?
B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知).
C.滑動變阻器R(0~l00?,1A)
D.定值電阻R(阻值990?)
E.開關(guān)與導線若干
(1)電流表A的量程應選用
0~0.6A
0~0.6A
(填“0~06A”或“0~3A”)
(2)該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,設計了如圖乙所示的電路,并在丙圖上完成了實物連線,請你指出該同學連線的錯誤之處(在連錯的導線上打“×”),并重新正確連線.
(3)根據(jù)上述設計的實驗電路,該同學利用測出的數(shù)據(jù)繪出I1-I2圖線(I為電流表 G的示數(shù),I為電流表A的示數(shù))如丁圖所示,則由圖線可得該電池的電動勢E=
9.00
9.00
V,內(nèi)阻r=
10.0
10.0
?.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?上海模擬)某同學給實驗室的一個多用電表更換電池時發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5V的干電池外,還有一個方形的電池(層疊電池),如圖甲所示.
為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗室中提供有下列器材:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻10Ω)
B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知)
C.滑動變阻器R(0~100Ω,1A)
D.定值電阻R0(阻值990Ω)
E.開關(guān)與導線若干
(1)該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,設計了如圖乙所示的電路,請你按照電路圖在丙圖上完成實物連線.
(2)丁圖為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1一I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E1=
9.0
9.0
V,內(nèi)阻r1=
10
10
Ω.(保留兩位有效數(shù)字).
(3)另一位同學也找到了一塊層疊電池,利用上面的實驗連接進行測量,初始時滑片在最右端,但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路,合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片向左滑過一段距離X后電流表A才有讀數(shù),于是該同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個電流表讀數(shù)I1、I2與x的關(guān)系圖,如圖戊所示,則根據(jù)圖象可知,此電池的電動勢為E2=
9.0
9.0
V,內(nèi)阻為r2=
11
11
Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某同學為測摩托車在水泥路上行駛時所受的牽引力,設計了下述實驗:將輸液用的500mL的玻璃瓶裝適量水后,連同輸液管一起綁在摩托車上,調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度,剛好每隔1.00s滴一滴.該同學騎摩托車,先使之加速至某一速度,然后熄火,讓摩托車沿直線滑行.如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴(左側(cè)為起點).設該同學質(zhì)量為50kg,摩托車質(zhì)量為75kg,g=10m/s2,根據(jù)該同學的實驗結(jié)果可估算出:
①騎摩托車加速時的加速度大小為
 
m/s2
②騎摩托車滑行時的加速度大小為
 
m/s2
③騎摩托車加速時的牽引力大小為
 
N.
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(2)某同學對實驗室的一個萬用表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5V的干電池外,還有一個方形的電池(層疊電池),如圖甲所示.為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗室中提供有下列器材:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻10Ω)  B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知)
C.滑動變阻器R(0~20Ω,1A)          D.定值電阻R0(阻值990Ω)
E.開關(guān)與導線若干
①該同學根據(jù)上述的實驗器材,設計了如圖乙所示的電路,請你按照電路圖在丙圖上完成實物連線.
②丁圖為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=
 
,內(nèi)阻r=
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學對實驗室的一個多用電表中的電池進行更換時發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5V的干電池外,還有一個方形的電池(層疊電池),如圖甲所示.
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為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗室提供了下列器材:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻10Ω)
B.電流表A(0~0.6A~3A,內(nèi)阻未知)
C.滑動變阻器R(0~100Ω,1A)
D.定值電阻R0(阻值990Ω)
E.開關(guān)與導線若干
(1)請根據(jù)實驗器材,自行設計電路畫在方框乙中.
(2)丙圖為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E=
 
V,內(nèi)阻r=
 
Ω.

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