【題目】為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后連一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運(yùn)動,如圖甲所示。
B.第二步保持木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運(yùn)動,打出紙帶,如圖乙所示。打出的紙帶如圖丙所示:
試回答下列問題:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為Δt,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度=_______,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度=____________。
(2)已知重錘質(zhì)量m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,要測出某一過程合外力對滑塊做的功,還必須測出這一過程滑塊________________(寫出物理量名稱及符號),合外力對滑塊做功的表達(dá)式=____________。
(3)測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功以及。以v2為縱軸,以W為橫軸建立坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2–W圖象,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=____________。
【答案】(1), (2)下滑的位移, (3)
【解析】
(1) 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度;
(2) 根據(jù)平衡列出第一步實(shí)驗(yàn)中平衡的表達(dá)式,從而得出在第二步中滑塊的合力,結(jié)合功的公式求出合力功,從而確定需要測量的物理量;
(3) 根據(jù)動能定理得出v2-W的表達(dá)式,結(jié)合圖線的斜率求出滑塊的質(zhì)量。
(1)點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于OB段的平均速度,則
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度,則
;
(2) 在第一步實(shí)驗(yàn)中,有:Mgsinθ=f+mg,在第二步實(shí)驗(yàn)中,滑塊的合力為F合=Mgsinθ-f=mg,則合力做功W合=F合x=mgx,由此可知,要測滑塊的位移x;
(3) 根據(jù)動能定理有:,則,可知圖線的斜率,則滑塊質(zhì)量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某質(zhì)量為1kg的物體,受水平拉力作用沿水平地面做直線運(yùn)動,其圖象如圖所示,已知第1秒內(nèi)拉力的大小是第2秒內(nèi)拉力的大小的2倍,則
A. 第1秒內(nèi)拉力做功是第2秒內(nèi)拉力做功的兩倍
B. 在時(shí)間內(nèi),克服摩擦力做功為J
C. 在時(shí)間內(nèi),物體的位移大小為m
D. 3s末,拉力的功率為1W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲,水平面以O點(diǎn)為界,左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。足夠長木板A左端恰在O點(diǎn),右端疊放著物塊B。物塊C和D間夾著一根被壓縮的輕彈簧,并用細(xì)線鎖定,兩者以共同速度v0=6m/s向右運(yùn)動,在物塊C到達(dá)O之前突然燒斷細(xì)線,C和彈簧分離后,某時(shí)與A碰撞并粘連(碰撞時(shí)間極短)。此后,AC及B的速度圖象如圖乙,已知A、B、C、D的質(zhì)量相等,且A、C與粗糙面的動摩擦因數(shù)相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g=10m/s2,求:
(1)C與彈簧分離后D的速度vD;
(2)A與間B動摩擦因數(shù)μ1及A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2;
(3)最終B離A右端的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A.B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動,當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí),物塊A運(yùn)動的距離為d,速度為v,則此時(shí)
A. 物塊B的質(zhì)量滿足
B. 物塊A的加速度為
C. 拉力做功的瞬時(shí)功率為
D. 此過程中,彈簧彈性勢能的增量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,處于真空中的勻強(qiáng)電場與水平方向成15°角,AB直線與勻強(qiáng)電場E互相垂直.在A點(diǎn)以大小為的初速度水平拋出一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,經(jīng)時(shí)間t,小球下落一段距離過C點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)速度仍為,在小球由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是
A. 電場力對小球做功為零
B. 小球的電勢能增加
C. C可能位于AB直線的左側(cè)
D. 小球的機(jī)械能減少量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的水平絕緣圓盤可繞豎直軸O'O轉(zhuǎn)動,水平虛線AB、CD互相垂直,一帶電荷量為+q的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))置于距轉(zhuǎn)軸r處,空間中有勻強(qiáng)電場。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí),小物塊相對圓盤始終靜止。小物塊轉(zhuǎn)動到位置Ⅰ(虛線AB上)時(shí)受到的摩擦力為零,轉(zhuǎn)動到位置Ⅱ(虛線CD上)時(shí)受到的摩擦力大小為f。求:
(1)電場強(qiáng)度的方向;
(2)圓盤邊緣兩點(diǎn)間電勢差的最大值;
(3)小物塊從位置Ⅰ轉(zhuǎn)動到位置Ⅱ的過程中克服摩擦力做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知干電池的電動勢為1.5V。下列說法正確的是
A. 用電壓表直接連接干電池的兩極,測量得到的電壓就是該電池的電動勢
B. 當(dāng)外電路閉合時(shí),每當(dāng)1C的電荷量通過干電池,則該電池就能提供1.5J的電能
C. 當(dāng)外電路閉合時(shí),在1s內(nèi)有1.5C的電荷量通過該電池
D. 當(dāng)外電路閉合時(shí),在1s內(nèi)該電池能提供1.5J的電能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,用游標(biāo)卡尺測量有效長度如圖甲所示,可知其長度為L =________mm。
有一節(jié)干電池,電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為.某實(shí)驗(yàn)小組為了比較準(zhǔn)確的測量其電動勢和內(nèi)阻,在實(shí)驗(yàn)室找到了如下器材:
A.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為)
B.電流表G(量程2.0mA,內(nèi)阻)
C.定值電阻
D.定值電阻
E.滑動變阻器R3( ,額定電流2A)F.滑動變阻器R4( ,額定電流0.5A)
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干。
(1)因缺少電壓表,該組同學(xué)準(zhǔn)備利用電流表G與定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表,為較好的滿足測量需要,定值電阻應(yīng)選擇_______(填C或D);為操作方便,滑動變阻器應(yīng)選擇________(填E或F)。
(2)該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖連接線路、測量數(shù)據(jù)、并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線,得到相應(yīng)的圖線如圖,其中I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù),則該電源的電動勢E=________ V ,內(nèi)阻r=_______。(兩空均保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場,電場強(qiáng)度大小沿半徑分布如圖所示.圖中E0已知,E-r曲線下O ~ R部分的面積等于2R~3R部分的面積,過球心同一直線上A、B兩點(diǎn),離球心的距離分別為2R、3R.下列說法中正確的是 ( )
A. A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢
B. A、B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比是9:4
C. 從球面到A點(diǎn)的電勢差小于A、B兩點(diǎn)間的電勢差
D. 電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中電場力做功
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