【題目】某實驗小組用圖甲實驗裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上,長木板一端放置在水平桌面邊緣P處,另一端放置在鐵架臺豎直鐵桿上,使長木板傾斜放置,長木板P處放置一光電門,用光電計時器記錄滑塊通過光電門時的擋光時間。實驗步驟是:

①用游標卡尺測出滑塊的擋光寬度L,用天平測量滑塊的質(zhì)量m。

②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P處為軸,調(diào)節(jié)長木板在鐵架臺上的放置位置,使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動。在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1,用刻度尺測出Q1到水平面的高度H。

③保持P位置不變,長木板一端放置在鐵架臺豎直桿Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距離h1,將滑塊從Q2位置由靜止釋放,由光電門計時器讀出滑塊的擋光時間t1。

④保持P位置不變,重新調(diào)節(jié)長木板一端在鐵架臺上的放置位置,重復(fù)步驟③數(shù)次。

Ⅰ.滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中,用測量的物理量回答下列問題(重力加速度已知為g):

(1)滑塊通過光電門時的動能Ek________。

(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf________

(3) 合力對滑塊做的功W________。

Ⅱ.某學(xué)生以鐵架臺豎起桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標,以滑塊通過光電門的擋光時間平方倒數(shù) 為縱坐標,根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標中描點畫出如圖乙所示直線,直線延長線沒有過坐標原點,其原因主要是______________________________。

【答案】m mgH mgh1 平衡摩擦力傾角過大

【解析】

(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度:,動能m;

(2)設(shè)P點到鐵架臺的水平距離為d,PQ1與水平面的夾角為α。由題意知,從Q1P做勻速運動,可得:,;設(shè)PQ2與水平面的夾角為βPQ2的長度為S,則從Q2P克服摩擦力做功:;合力做功:;(4)乙圖

平衡摩擦傾角過大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止狀態(tài).(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°=0.75,g取10 m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

(1)輕繩OA,OB受到的拉力是多大?

(2)物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若物體乙的質(zhì)量m2=4 kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明與他的同伴進行探究小車的勻變速直線運動實驗;

(1)由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理,他從實驗室里借取了如下器材:①打點計時器;②天平;③直流電源;④細繩;⑤紙帶;⑥秒表;⑦鉤碼和小車;⑧一端附有定滑

輪的長木板.小明看后覺得不妥,請你思考一下不需要的器材有_____________(填序號);

缺少的器材有:_____________________

(2)小明在實驗過程中正確的做法是________。

A.先接通電源,后釋放紙帶

B.釋放紙帶的同時接通電源

C.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

D.使小車運動的加速度盡量小些

(3)小明經(jīng)過實驗獲得如下圖所示的紙帶.他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點A,然后按打點先后順序每5個計時點取1個計數(shù)點,得到了A、BC、D、E、G等幾個計數(shù)點,測得xl =6.19 cm,x2=6. 60 cm,x3 =6. 98 cm,x4 =7.39 cm,x5=7.80 cm,x6=8.18 cm。打點計時器使用交流電的頻率為50Hz。則打點計時器在打E點時小車的瞬時速度vE =__________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。

(4)小車加速度為a= _____________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

(5)紙帶的哪端與小車相連?____________(左端或右端)。

(6)如果在測定勻變速直線運動的加速度時,實驗者如不知道工作電壓的頻率變?yōu)榇笥?/span>50Hz,這樣計算出的加速度值與真實值相比是________(填偏大”、“偏小不變”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動。磁場的磁感應(yīng)強度B=×10-2T,線圈的面積s=0.02m2,匝數(shù)N=400,線圈總電阻r=,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表,線圈的轉(zhuǎn)速n=r/s。在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,則下列說法正確的是

A. 交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢隨時間的變化關(guān)系是e=8sin100t(V)

B. 交流電壓表的示數(shù)為8V

C. t=0時刻開始線圈平面轉(zhuǎn)過30的過程中,通過電阻的電量約為5.6×10-3C

D. 電阻R上的熱功率為6.4W

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【題目】在“探究求合力的方法”的實驗中某同學(xué)的實驗情況如圖所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩.

(1)本實驗采用的科學(xué)方法是____

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

(2)本實驗中,采取下列哪些方法和步驟可以減小實驗誤差____

A.兩個分力F1、F2間的夾角越大越好

B.拉橡皮條的細繩要稍長一些

C.實驗中,彈簧測力計必須與木板平行

D.讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy內(nèi),第Ⅰ象限的半徑R=h的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,圓與x、y坐標軸切于D、A兩點,y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中Q-2h,-h)點以速度v0水平向右射出,從坐標原點O射入第Ⅰ象限,與水平方向夾角為α,經(jīng)磁場能以垂直于x軸的方向從D點射入電場。不計粒子的重力,求:

1)電場強度E的大小以及α的正切值

2)磁感應(yīng)強度B的大小

3)帶電粒子從Q點運動到最終射出磁場的時間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三個物塊A、B、C疊放在斜面上,用方向與斜面平行的拉力F作用在B上,使三個物塊一起沿斜面向上做勻速運動.設(shè)物塊CA的摩擦力為 ,對B的摩擦力為,下列說法正確的是( )

A. 如果斜面光滑, 方向相同,且

B. 如果斜面光滑, 方向相反,且

C. 如果斜面粗糙, 方向相同,且

D. 如果斜面粗糙, 方向相反,且

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。 M2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),所用、,電源的頻率為50 Hz,計數(shù)點間的距離如圖乙所示。則:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=____________m/s;

(2)在打下第0點到打下第5點的過程中系統(tǒng)動能的增量_______J,系統(tǒng)重力勢能的減少量_______J;(取當?shù)氐闹亓铀俣?/span>

(3)若某同學(xué)作出圖象如圖丙所示,則當?shù)氐闹亓铀俣?/span> g=__________m/s2。

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【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)計了如下實驗方案:

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)量為的滑塊通過細繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后連一紙帶,穿過打點計時器,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運動如,圖甲所示。

B.第二步保持長木板的傾角不變,將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細繩和鉤碼,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點計時器,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運動,打出紙帶,如圖乙所示。

打出的紙帶如下圖:

試回答下列問題:

已知相鄰計數(shù)的時間間隔為,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當打點計時器打點時滑塊速度___________,打點計時器打點時滑塊速度___________。

已知重錘質(zhì)量,當?shù)氐闹丶铀俣?/span>,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____________(寫出物理名稱及符號),合外力對滑塊做功的表達式______________

測出滑塊運動段、合外力對滑塊所做的功,算出、、、,為縱軸,以為橫軸建坐標系,描點作出圖象,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為,則滑塊質(zhì)量___________

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