【題目】物體在空中下落的過(guò)程中,重力做正功,物體的動(dòng)能越來(lái)越大,為了探究重力做功和物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系,我們提供了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

1)某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合如圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題:

如圖所示,設(shè)質(zhì)量為m(已測(cè)定)的小球在重力mg作用下從開(kāi)始端自由下落至光電門發(fā)生的___,小球上的擋光片寬度為d,通過(guò)光電門的___,試探究外力做的功___與小球動(dòng)能變化量_____的定量關(guān)系。(請(qǐng)?jiān)?/span>①②空格處填寫(xiě)物理量的名稱和對(duì)應(yīng)符號(hào);在③④空格處填寫(xiě)數(shù)學(xué)表達(dá)式。)

2)某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字。

用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg;

用游標(biāo)尺測(cè)出小球上的擋光片寬度d10.0mm;

用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm

電磁鐵先通電,讓小球吸在開(kāi)始端。

電磁鐵斷電,小球自由下落。

在小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)間內(nèi),計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過(guò)光電門所用時(shí)間為2.50×10-3s,由此可算得小球經(jīng)過(guò)光電門的速度為_____m/s

計(jì)算得出重力做的功為___J,小球動(dòng)能變化量為___J。

(g10m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3)試根據(jù)(2)下本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:_________________。

【答案】位移x 時(shí)間t mgx m()2 4 4.04 4.00 在誤差允許范圍內(nèi),重力做的功與物體動(dòng)能的變化量相等

【解析】

(1)[1][2][3][4]本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄恐亓ψ龉臀矬w動(dòng)能變化的定量關(guān)系,故需要測(cè)量重力做功及動(dòng)能的變化,需要測(cè)量下落高度和物體的通過(guò)光電門的時(shí)間,故設(shè)質(zhì)量為m(已測(cè)定)的小球在重力mg作用下從開(kāi)始端自由下落至光電門發(fā)生的位移x,小球上的擋光片寬度為d,通過(guò)光電門的時(shí)間t,則速度 ,外力做的功即重力功mgx,與小球動(dòng)能變化量

的定量關(guān)系。

(2) [5] 小球經(jīng)過(guò)光電門的速度為

[6][7] 重力做的功為

小球動(dòng)能變化量為

(3)[8]根據(jù)以上分析可知,在誤差允許范圍內(nèi),重力做的功與物體動(dòng)能的變化量相等

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:

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),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)度都保持一致,每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出.

1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、交流電源、_____(填測(cè)量工具);

2)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是______

A.放開(kāi)小車,能夠自由下滑即可

B.放開(kāi)小車,能夠勻速下滑即可

C.放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可

D.放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可

3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說(shuō)法正確的是___________

A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)

B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)

C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線

4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn),并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)如圖的紙帶回答).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕繩通過(guò)無(wú)摩擦的小定滑輪O與小球B連接,另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接,桿兩端固定且足夠長(zhǎng),物塊A由靜止從圖示位置釋放后,先沿桿向上運(yùn)動(dòng).設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA,小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB,輕繩與桿的夾角為θ。則( )

A. vA=vBcosθ

B. vB=vAcosθ

C. 小球B減小的重力勢(shì)能等于物塊A增加的動(dòng)能

D. 當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時(shí),它的機(jī)械能最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架水平放置,框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,框架導(dǎo)軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab,棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)用外力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直),棒最終的穩(wěn)定速度v=2m/s,(框架電阻不計(jì),g10m/s2)則此時(shí):

(1)判斷ab棒兩端電勢(shì)高低并求電壓Uab是多少?

(2)外力F的大小是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,+Q1-Q2是兩個(gè)可自由移動(dòng)的電荷,Q1=4Q2.現(xiàn)再取一個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在Q1Q2連接的直線上,欲使整個(gè)系統(tǒng)平衡,那么(

A. Q3應(yīng)為正電荷,放在Q2的右邊

B. Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q1的左邊

C. Q3應(yīng)為正電荷,放在Q1的左邊

D. Q3應(yīng)為負(fù)電荷,放在Q2的右邊

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】牛頓在思考萬(wàn)有引力定律時(shí)就曾想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大, 落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運(yùn)動(dòng),成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示是牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星,它沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 地球的球心與橢圓的中心重合

B. 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起運(yùn)動(dòng),圖中c方向沿半徑指向圓心,a方向與c方向垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法不正確的是( 。

A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P所受摩擦力方向?yàn)?/span>b

B.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P不受轉(zhuǎn)盤(pán)的摩擦力

C.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P所受摩擦力方向可能為a

D.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),P所受摩擦力方向可能為d

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一水平道路上行駛,t=0時(shí)刻,乙車在甲車前方8m處,此后兩車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程如圖所示,則下列表述正確的是( 。

A.兩車相遇一次

B.兩車相遇三次

C.當(dāng)t=4s時(shí)兩車相遇

D.當(dāng)t=8s時(shí)兩車相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核,當(dāng)它放出一個(gè)粒子后,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,測(cè)得粒子和反沖核軌道半徑之比為441,如圖所示,則(  )

A.粒子與反沖粒子的動(dòng)量大小相等,方向相反

B.原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)為90

C.反沖核的核電荷數(shù)為88

D.粒子和反沖粒子的速度之比為188

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