【題目】為了驗(yàn)證動(dòng)能定理,某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置, 備有下列器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、天平、刻度 尺、細(xì)沙.他們稱(chēng)量滑塊的質(zhì)量為、沙和小桶的總質(zhì)量為m 當(dāng)滑塊連接上紙帶,讓細(xì)線跨過(guò)滑輪并懸掛空的小桶時(shí)滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。要完成該實(shí)驗(yàn),請(qǐng)冋答下列問(wèn)題:

1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,需要做的步驟是_____。實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是__________.

2)在滿(mǎn)足(1)問(wèn)的條件下,讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng),如圖所示為打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分,圖中A、B、C、DE是按時(shí)間先后順序確 定的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo) 注在圖上,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,則滑塊在B、D兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí),合力 對(duì)滑塊做的功W _____ ,滑塊動(dòng)能的變化__________(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示).

【答案】平衡摩擦力 沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

【解析】

(1)[1]在該實(shí)驗(yàn)中,為了保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要將木板一端抬高,以平衡摩擦力。

[2]設(shè)繩子上拉力為F,對(duì)小車(chē)根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma,對(duì)砂桶和砂有:mg-F=ma,由此解得:

由此可知當(dāng)M>>m時(shí),砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力,應(yīng)滿(mǎn)足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,即m<<M。

(2) [1]滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力做功為:W=mgx2+x3)。

[2]根據(jù)推論可知B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:,C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:。動(dòng)能的增加量為:

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】下列說(shuō)法中正確的是

A.一定量氣體膨脹對(duì)外做功200 J,同時(shí)從外界吸收120 J的熱量,則它的內(nèi)能增大80J

B.在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r > 10-9 m)減小到很難再靠近的過(guò)程中,分子間作用力先減小后增大,分子勢(shì)能不斷增大

C.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力

D.空氣相對(duì)濕度越大時(shí),空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓,水蒸發(fā)越慢

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,裝置的左邊AB部分是長(zhǎng)為L1=1m的水平面,一水平放置的輕質(zhì)彈簧左端固定并處于原長(zhǎng)狀態(tài);裝置的中間BC部分是長(zhǎng)為L2=2m的水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對(duì)接,傳送帶始終以v=2m/s 的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);裝置的右邊是一光滑的曲面,質(zhì)量m=1kg的小滑塊從其上距水平臺(tái)面h=1mD處由靜止釋放,并把彈簧最大壓縮到O點(diǎn),OA間距x=0.1m,并且彈簧始終處在彈性限度內(nèi).已知物塊與傳送帶及左邊水平面之間的摩擦因數(shù)μ=0.25,取g=10m/s2

1)滑塊第一次到達(dá)B處的速度;

2)彈簧儲(chǔ)存的最大彈性勢(shì)能;

3)滑塊再次回到右邊曲面部分所能到達(dá)的最大高度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,已知?dú)鈮|導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M,鉤碼的質(zhì)量為m,遮光條寬度為d,兩光電門(mén)間的距離為L。在繩子上裝上拉力傳感器(圖中未畫(huà)出),氣源開(kāi)通后,滑塊在牽引力的作用下運(yùn)動(dòng),遮光條先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的擋光時(shí)間為,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g

(1)用上述裝置探究滑塊加速度a與其質(zhì)量M及繩子拉力F的關(guān)系,下列做法正確的是___________;

A. 應(yīng)控制鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M

B. 可更換更寬的遮光條以減小實(shí)驗(yàn)誤差

C. 應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使連接滑塊的細(xì)線與軌道平行

D. 還應(yīng)測(cè)出滑塊從光電門(mén)1到光電門(mén)2的時(shí)間

(2)還可用上述裝置探究系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能關(guān)系;瑝K從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中,滿(mǎn)足關(guān)系式___________時(shí)(用題干中的已知量表示),“鉤碼一滑塊”系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在某質(zhì)量分布均勻的行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán),盤(pán)面與水平面的夾角為30° ,繞垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱(chēng)軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。盤(pán)面上與轉(zhuǎn)軸距離處有一小物體與圓盤(pán)保持相對(duì)靜止,角速度為時(shí),小物體恰好要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),星球的半徑為,引力常量為,,則下列說(shuō)法正確的是

A.此行星的密度

B.質(zhì)量為m的物體在離行星表面距離為R的地方的重力為

C.此行星的第一宇宙速度

D.此行星的同步衛(wèi)星的周期是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是氫原子的能級(jí)圖。一個(gè)氫原子從n4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷,則以下判斷正確的是(  )

A. 該氫原子最多可輻射出6種不同頻率的光子

B. 該氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)需要吸收12.75 eV的能量

C. 該氫原子只有吸收0.85 eV的光子時(shí)才能電離

D. 該氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),向外輻射的光子的能量是特定值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】理想變壓器原線圈a匝數(shù)n1200匝,副線圈b匝數(shù)n2100匝,線圈a接在u44sin314tV的交流電源上,“12V6W”的燈泡恰好正常發(fā)光,電阻R216Ω,電壓表V為理想電表。下列推斷正確的是

A. 交變電流的頻率為100Hz

B. 穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為Wbs

C. 電壓表V的示數(shù)為22 V

D. R1消耗的功率是1 W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道可以看作是圓形的,它們各自的衛(wèi)星軌道也可看作是圓形的。已知木星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的5倍,木星半徑約為地球半徑的11倍,木星質(zhì)量大于地球質(zhì)量。如圖所示是地球和木星的不同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r的立方與周期T的平方的關(guān)系圖象,已知萬(wàn)有引力常量為G,地球的半徑為R。下列說(shuō)法正確的是(

A. 木星與地球的質(zhì)量之比為

B. 木星與地球的線速度之比為15

C. 地球密度為

D. 木星密度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B是兩種放射性元素,原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中一個(gè)放出α粒子,另一個(gè)放出β粒子,運(yùn)動(dòng)方向都與磁場(chǎng)方向垂直。圖中abc、d分別表示各粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說(shuō)法中正確的是

A.磁場(chǎng)方向一定為垂直紙面向里

B.A放出的是α粒子,B放出的是β粒子

C.bα粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,cβ粒子運(yùn)動(dòng)軌跡

D.a軌跡中粒子比b軌跡中的粒子動(dòng)量大

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