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题目
题型:北京模拟题难度:来源:
某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力F为0.20N,小车的质量为200g。
(1)实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是______________。
A.为了平稳摩擦力
B.增大小车下滑的加速度
C.可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.可以用质量较小的砝码就可以拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求
(2)同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。测量起始点O至各计数点的距离,计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O点之间的速度平方差、起始点O到计算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点D的三项数据没有计算,请完成计算并把结果填入表格中。
(3)以W为纵坐标、以△v2为横坐标在方格纸中作出W-△v2图象。B 、C、E、F四点已经在图中描出,请在图中描出D点,并根据描点合理画出图象。
(4)根据图象分析得到的结论______________。
(5)同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带,测量数据已用字母表示在图中。小车质量为m,打点计时器的打点周期为T。利用这些数据可以验证动能定理。请你判断这种想法是否可行?如果不行,说明理由。如果可行,写出必要的分析与推理。
答案
(1)AC
(2)0.857、0.734、0.0734
(3)描点,将五点连成通过原点的直线
(4)W与△v2成正比
(5)可行
从A到B的过程中,恒力做的功为WMN=FxMN
物体动能的变化量为
有FxMN=,说明合外力做功等于物体动能变化,即验证了动能定理
核心考点
试题【某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力F为0.20N,小】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
乙同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2
e.求出B、C、D、……各点的速度大小,分别记为υ1、υ2、υ3、……,再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……;
f.用纵坐标表示速度的平方υ2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出υ2-W图象,并在图象中描出(Wi,υi2)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
(1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功W4=____________J;
(2)该同学得到的υ2-W图象如图2所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度υ0= __________m/s;
(3)小车的质量M=____________kg。
题型:北京模拟题难度:| 查看答案
(1)某同学用图示装置“探究功与物体速度变化的关系”。下列操作正确的是___________。
A、用同一根橡皮筋,每次从不同位置释放小车,可以得到不同的弹力做的功
B、每次从同一位置释放小车,如果用1根橡皮筋时,弹力做的功为W;用2根橡皮筋时,弹力做的功为2W;用3根橡皮筋时,弹力做的功为3W
C、纸带上打出的点“两端密,中间疏”,是因为橡皮筋弹力太小
D、纸带上打出的点“两端密,中间疏”,是因为木板倾角太小,没有达到平衡阻力的目的
(2)在上述实验中,该同学打出的一条纸带如图所示。若打点计时器连接电源的频率为50Hz,则橡皮筋恢复原长时小车的速度为__________m/s。(结果保留3位有效数字)
题型:0112 模拟题难度:| 查看答案
某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理,按如图所示组装好器材,在未装沙子的情况下释放小桶,滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员,要完成该实验。
(1)你认为首先要进行的步骤是________________________;
(2)实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”,沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_____________;
(3)实验时,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为_______________(用题中的字母表示)。
题型:河南省模拟题难度:| 查看答案
某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。他们找到的实验器材还有:打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。将小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。
(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m,让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距,分别算出这两点的速度。
①本实验要使系统受到的摩擦力的影响降到最小,需要平衡摩擦力,该同学应如何操作?
答:__________________________________________。
②本实验认为小车所受的合外力等于沙与桶的重力,则该控制的实验条件是什么?
答:__________________________________________。
(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标出s3、s4、s5)。则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中,合外力对小车做的功W=______________;该小车动能改变量的表达式ΔEk=______________(结果用题中已知物理量的符号表示);若满足______________,则动能定理得证。
题型:广西自治区模拟题难度:| 查看答案
乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。
a.按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……;(重力加速度g=9.80m/s2
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出它们的平方v12、v22、v32……;
f.用纵坐标表示速度的平方v2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出v2-W图象,并在图象中描出(W1,v12)坐标点,再连成图线。(以下计算保留到小数点后两位)
(1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功WA=_____________J;
(2)该同学得到的v2-W图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度v0=_____________m/s;
(3)小车的质量M=______________kg。
题型:山东省模拟题难度:| 查看答案
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