精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙。當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài)。

若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:

1)你認為還需要的實驗器材有____________

2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是_______________,實驗時首先要做的步驟是_______________。

3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量為M。往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m。讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1v2v1<v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為______________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

【答案】 刻度尺,天平 沙和沙桶的質量遠小于滑塊的質量 平衡摩擦力 mgL=MM

【解析】(1)實驗要驗證動能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動能,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),其對細線的拉力小于重力,設拉力為T,根據牛頓第二定律,有

對沙和沙桶,有 mg﹣T=ma

對小車,有 T=Ma

故當m<<M時,有T≈mg;

實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力.

(3)合力功為mgL,實驗探究合力功與動能變化的關系,所以本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為mgL=M(v22﹣v12).

點晴:根據實驗原理,得到需要驗證的表達式,從而確定需要的器材;

實驗要測量滑塊動能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質量表示滑塊受到的拉力,對滑塊受力分析,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;同時重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據牛頓第二定律列式求出拉力表達式分析討論.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕繩繞過光滑的輕質定滑輪,兩端分別連接物塊ABB的下面通過輕繩連接物塊C,A鎖定在地面上.已知BC的質量均為m,A的質量為,BC之間的輕繩長度為L,初始時C離地的高度也為L.現(xiàn)解除對A的鎖定,物塊開始運動.設物塊可視為質點,落地后不反彈.重力加速度大小為g.求:

(1)A剛上升時的加速度大小a;

(2)A上升過程的最大速度大小vm

(3)離地的最大高度H.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量分別為mAmB的物體A、B用輕繩連接后跨過定滑輪均處于靜止狀態(tài),斜面傾角為45°.已知mA=2mB,不計滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角緩慢增大到50°,系統(tǒng)仍保持靜止,下列說法正確的是: ( )

A. 物體A對斜面的壓力將減小 B. 繩子對A的拉力將增大

C. 物體A受到的靜摩擦力不變 D. 物體A受到的合力將增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】公路急轉彎處通常是交通事故多發(fā)地帶.如圖,某公路急轉彎處是一圓弧,當汽車行駛的速率為v0時,汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢.則在該彎道處(  )

A. 路面外側高內側低

B. 車速只要低于v0,車輛便會向內側滑動

C. 車速雖然高于v0,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側滑動

D. 當路面結冰時,與未結冰時相比,v0的值變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量m=1kg的物體,在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面運動,經過位移4m,拉力F停止作用,運動到位移是8m時物體停止, 運動過程中動能隨位移的變化Ek-x的圖線如圖所示。(g10 m/s2):

(1)物體的初速度多大?

(2)物體和水平面間的動摩擦因數(shù)為多大?

(3)拉力F的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上.現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F,如圖所示.則物塊( )

A. 仍處于靜止狀態(tài)

B. 沿斜面加速下滑

C. 受到的摩擦力不變

D. 受到的合外力增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】據報道,國產航母明年面世,其艦載機發(fā)射類似于電磁軌道炮彈體發(fā)射。其工作原理如圖所示,待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動,并與軌道保持良好接觸.恒定電流,從一條軌道流入,通過導電彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場),磁感應強度的大小與I成正比,靜止的通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出.現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍,理論上可采用的辦法( )

A. 只將軌道長度變?yōu)樵瓉淼?/span>2

B. 只將電流增加至原來的4

C. 只將彈體質量減至原來的一半

D. 將彈體質量減至原來的一半,軌道長度應變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,其他量不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為m的滑塊在水平面上向左撞向彈簧,當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零,然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,整個過程彈簧未超過彈性限度,則

A. 滑塊向左運動過程中,始終做加速運動

B. 滑塊向右運動過程中,始終做減速運動

C. 滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為

D. 滑塊向右運動過程中,當彈簧形變量時,物體的速度最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在粗糙水平面上,物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線運動,其速度時間圖象如圖乙所示,下列判斷正確的是( )

A. 01s內,外力F不斷增大

B. 1s3s內,外力F的大小恒定

C. 3s4s內,外力F不斷減小

D. 3s4s內,外力F的大小恒定

查看答案和解析>>

同步練習冊答案