2．某同學(xué)用若干橡皮筋牽引實(shí)驗(yàn)小車(chē)做功的方案探究功與速度變化的關(guān)系，獲得下圖所示的紙帶．請(qǐng)根據(jù)圖1信息，計(jì)算該方案所需的速度v=0.500m/s．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

分析 紙帶上點(diǎn)距均勻時(shí)，表示小車(chē)已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)此可求出小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小，即為最終小車(chē)獲得的速度大小

解答 解：各點(diǎn)之間的距離相等的時(shí)候小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知，兩個(gè)相鄰的點(diǎn)之間的距離是1.00cm時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)時(shí)間間隔為：
t=$\frac{1}{50}$=0.02s，
小車(chē)速度為：v=$\frac{x}{t}=\frac{0.01}{0.02}m/s=0.500m/s$
故答案為：0.500

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模纯闪私饩唧w操作的含義，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理時(shí)注意數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的好題．

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：多選題

2．如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)坂A（上表面粗糙）和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg．開(kāi)始時(shí)C靜止，A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞，則（　�。�
A．碰撞后C的速度為3m/s
B．A、C碰撞后瞬間A的速度為0
C．A、C碰撞過(guò)程中能量損失為12J
D．從A與C碰撞結(jié)束時(shí)到與B的速度相等的過(guò)程中摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功的數(shù)值為3J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．某探究小組的同學(xué)利用直角三棱鏡做光學(xué)實(shí)驗(yàn)，棱鏡的橫截面如圖所示，α=30°，BC邊長(zhǎng)度為a．P為垂直于直線BC的光屏．現(xiàn)有一寬度等于AB邊長(zhǎng)度的平行單色光束垂直射向AB面，棱鏡的折射率為$\sqrt{2}$，已知sin75°=$\frac{{\sqrt{6}+\sqrt{2}}}{4}$，cos75°=$\frac{{\sqrt{6}-\sqrt{2}}}{4}$，求：
（i）光線從AC面射出時(shí)的折射角；
（ii）在光屏P上被折射光線照亮的光帶的寬度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究小車(chē)的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車(chē)放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車(chē)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0，以此表示小車(chē)所受摩擦力的大�。賹⑿≤�(chē)放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車(chē)，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車(chē)的加速度a=0.16m/s2．
（2）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車(chē)加速度a與合力F
（F=F1-F0）的關(guān)系圖象．不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦．如圖丙的圖象中可能正確的是B．
（3）同一次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)釋放前傳感器示數(shù)F1與小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1＞F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是D．
A．小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B．實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高
C．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量
D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．小明與他的同伴在做探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理，他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材：①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；②天平；③低壓直流電源；④細(xì)繩；⑤紙帶；⑥小車(chē)；⑦鉤碼；⑧秒表；⑨一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板．小明看后覺(jué)得不妥，請(qǐng)你思考一下，哪些器材必須使用，哪些多余，還缺少什么？
（1）必須使用的器材有：①④⑤⑥⑦⑨；缺少的器材有：低壓交流電源、刻度尺．
（2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是使用交流電源（填交流或直流）的計(jì)時(shí)儀器，其中電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4-6V．
（3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)示畫(huà)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，

（4）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成以下表格
點(diǎn)標(biāo)號(hào)012345
t（s）0
v（m/s）
（5）根據(jù)（4）中表格，在圖中畫(huà)出小車(chē)的速度時(shí)間圖象．

（6）某同學(xué)根據(jù)（5）中圖象提出了以下說(shuō)法，其中正確的是：ABC（填“A”“B”“C”“D”序號(hào)）
A．所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上，說(shuō)明小車(chē)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律滿足一次函數(shù)關(guān)系．
B．所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上，說(shuō)明小車(chē)加速度不發(fā)生變化．
C．所描的點(diǎn)在幾乎在同一直線上，說(shuō)明小車(chē)的在做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)．
D.0時(shí)刻位移為0，速度一定為0，所描的線在任何情況下都一定過(guò)原點(diǎn)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，兩條互相平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值R=3Ω的電阻，在x≥0處有一垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.5T．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=2Ω的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上，并以v0=20m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在水平拉力F的作用下作持續(xù)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2m/s2、方向與初速度方向相反．棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻均不計(jì)．求：
（1）電流第一次減少為最大值一半時(shí)金屬棒所處的位置；
（2）電流第一次減少為最大值的一半時(shí)拉力F的功率；
（3）已知金屬棒開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到速度減小為零的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=1.6J，求該過(guò)程中拉力F所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．如圖甲所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中是小車(chē)在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W． 當(dāng)我們用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)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車(chē)每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車(chē)只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是；
（2）每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測(cè)量；
（3）下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表，請(qǐng)將第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫(xiě)在對(duì)應(yīng)的位置；
次數(shù)/數(shù)據(jù)/物理量橡皮筋做的功Wn10個(gè)間隔的距離S、時(shí)間T小車(chē)速度vn小車(chē)速度平方vn2
1W0.200m0.2s1.01.0
22W0.280m0.2s1.41.96
33W0.300m0.2s1.52.25
44W0.400m0.2s2.04.0
55W0.450m0.2s2.25
（4）從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝vn2． 請(qǐng)你運(yùn)用數(shù)據(jù)表中測(cè)定的數(shù)據(jù)，在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗(yàn)證理論的正確性；
（5）若在實(shí)驗(yàn)中你做出的圖線與理論的推測(cè)不完全一致，你處理這種情況的做法是：分析誤差來(lái)源或改進(jìn)試驗(yàn)方案或測(cè)量手段，重新進(jìn)行試驗(yàn)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．如圖甲所示是某同學(xué)探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)的裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門(mén)B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.25mm．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t，若要得到滑塊的動(dòng)能，還需要測(cè)量的物理量是滑塊的質(zhì)量m，若由力傳感器測(cè)出拉力F的大小，要得到合外力對(duì)滑塊所做的總功，還需要測(cè)量的物理量是A與B間的距離s，要驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為Fs=$\frac{mzadhbfy^{2}}{2{t}^{2}}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．為了“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，查資料得知，彈簧的彈性勢(shì)能Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長(zhǎng)度的變化量．
某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球（質(zhì)量為m）運(yùn)動(dòng)來(lái)探究這一問(wèn)題．
為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實(shí)驗(yàn)，讓小球O在彈力作用下運(yùn)動(dòng)，即只有彈簧推力做功．
該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
首先進(jìn)行如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來(lái)，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時(shí)測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量為d．

在此步驟中，目的是要確定物理量彈簧勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為$\frac{mg}ey999vr$．
接著進(jìn)行如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小鐵球O壓縮，測(cè)得壓縮量為x，釋放彈簧后，小鐵球O被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小鐵球O在空中運(yùn)動(dòng)的水平距離為L(zhǎng)．
小鐵球O的初動(dòng)能Ek1=0．
小鐵球O的末動(dòng)能Ek2=$\frac{{mg{L^2}}}{4h}$．
彈簧對(duì)小鐵球O做的功W=$\frac{{mg{x^2}}}{2d}$．（用m、x、d、g表示）
對(duì)比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案