3．某學(xué)習(xí)小組做“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都完全相同．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶求出．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出功與物體速度變化的關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是B．
A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)       B．保證橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度     D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰
（2）如圖2是某同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度是2.23m/s（結(jié)果取三位有效數(shù)字）．

分析 （1）小車下滑時(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平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功；
（2）橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度最大，此時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)v=$\frac{x}{t}$求解速度．

解答 解：（1）小車下滑時(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平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功，故B正確．
（2）由所打點(diǎn)可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：v=$\frac{DF}{2T}=\frac{0.3475-0.1691}{0.08}=2.23m/s$
故答案為：（1）B；（2）2.23．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，注意該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量是小車的最大速度即最后的速度大小，同時(shí)要正確應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，向心加速度為a1，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)速度為v1，c是地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)行速率為v2，加速度為a2，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如下圖，地球的半徑為R，則有（　　）
A．a的向心加速度等于重力加速度gB．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)
C．$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{R}{r}$D．$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=\sqrt{\frac{r}{R}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．閉合線框abcd，自某高度自由下落時(shí)穿過一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電流的方向是（　�。�
A．經(jīng)過Ⅰ時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流B．經(jīng)過Ⅰ時(shí)，a→b→c→d→a
C．經(jīng)過Ⅱ時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流D．經(jīng)過Ⅲ時(shí)，a→b→c→d→a

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，一理想變壓器原線圈兩端接頻率為50Hz的正弦式交流電，R為電阻箱，現(xiàn)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為18Ω時(shí)，恰好能使“36V 24W”的燈泡L1、L2正常發(fā)光，則（　�。�
A．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1
B．該正弦式交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=144$\sqrt{2}$sin100πt（V）
C．當(dāng)燈泡L1、L2正常發(fā)光時(shí)，電阻箱R上消耗的電功率為72W
D．斷開開關(guān)S，將電阻箱調(diào)節(jié)為27Ω時(shí)，燈泡L1仍能正常發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用△t表示．在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”．

（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：
①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)．
②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼．
③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m．
④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③．
⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…．求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a．
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，$\frac{1}{a}$為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出$\frac{1}{a}$-m關(guān)系圖線．若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則$\frac{1}{a}$與m處應(yīng)成線性關(guān)系（填“線性”或“非線性”）．
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
（ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和s3．a(chǎn)可用s1、s3和△t表示為a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50{△t}^{2}}$．圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=24.3mm，s3=47.2mm．由此求得加速度的大小a=1.15m/s2．
（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為$\frac{1}{k}$，小車的質(zhì)量為$\frac{k}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．質(zhì)量為m的物體在水平恒定外力F作用下沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去外力，已知物體的v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的有（　�。�
A．物體所受摩擦力大小為$\frac{m{v}_{0}}{2{t}_{0}}$
B．水平拉力大小是物體所受摩擦力大小的2倍
C．物體在加速段的平均速度大于減速段的平均速度
D．水平拉力大小是$\frac{3m{v}_{0}}{2{t}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．下列說法正確的是（　�。�
A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并測(cè)出了萬(wàn)有引力常量
B．第谷通過對(duì)太陽(yáng)系各行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)和記錄并總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律
C．“地心說”的代表人物是托勒密
D．伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”得出“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說法中正確的是（　�。�
A．A球的線速度必定小于B球的線速度
B．A球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期
C．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/td>
D．A球的角速度必定小于B球的角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

19．如圖所示，一透明半球的半徑為R，對(duì)單色光a和b的折射率分別為n1=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$和n2=2．真空中兩細(xì)束平行單色光a和b從半球的左、右兩側(cè)沿半球的平面上的一條直徑向球心移動(dòng)，光始終與透明半球的平面垂直．一旦光束到某一位置恰好從透明半球的球面射出（不考慮光在透明介質(zhì)中的多次反射后再射出球面）即停止移動(dòng)．將此時(shí)a、b入射點(diǎn)分別記為P、Q（圖中未畫出）求：
①PQ的距離d．
②設(shè)真空中光束為c，現(xiàn)讓單色光束a和b分別從P、Q兩點(diǎn)，同時(shí)垂直入射，求兩束光到達(dá)相交位置的時(shí)間差△t．

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同步練習(xí)冊(cè)答案