某同学利用图甲中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、200g的钩码若干,质量为2kg的滑块、打点计时器、刻度尺,已知当地重力加速度为
。实验操作步骤如下:
(1)如甲图安装器材,保持桌面、长木板水平,轻细绳下端悬挂5个钩码,调整装置,使细绳水平。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/e7ad6944-9579-40ba-b524-fed5bb568beb.png?resizew=372)
(2)接通打点计时器电源,交流电频率为50Hz,再释放滑块,得到一条纸带如乙图,将纸带上打出的第一个点标记为0计数点,再依次取计数点1、2、3、4、5、6,每两个计数点之间有4个点未画出,测出各点到0点之间的距离如乙图,单位为cm。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/38dc79d0-7324-431f-84ac-6a2c259a5e0e.png?resizew=431)
(3)从0点到5点系统(以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统,下同)的重力势能的减少量为______ J。(计算结果均保留小数点后两位,下同)
(4)从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa87750864fbd0b35c8ea08cc3cdc42d.png)
______ m/s。
(5)从0点到5点系统动能的增加量为______ J,系统机械能的减少量为______ J。
(6)若物块与木板之间的动摩擦因数为0.24,则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为______ J。
(7)从上述结果可得出的实验结论是______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15fcca04761470173da10ac7a5d152b2.png)
(1)如甲图安装器材,保持桌面、长木板水平,轻细绳下端悬挂5个钩码,调整装置,使细绳水平。
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(2)接通打点计时器电源,交流电频率为50Hz,再释放滑块,得到一条纸带如乙图,将纸带上打出的第一个点标记为0计数点,再依次取计数点1、2、3、4、5、6,每两个计数点之间有4个点未画出,测出各点到0点之间的距离如乙图,单位为cm。
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(3)从0点到5点系统(以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统,下同)的重力势能的减少量为
(4)从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa87750864fbd0b35c8ea08cc3cdc42d.png)
(5)从0点到5点系统动能的增加量为
(6)若物块与木板之间的动摩擦因数为0.24,则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为
(7)从上述结果可得出的实验结论是
更新时间:2022-12-12 01:09:42
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【知识点】 常见力做功与相应的能量转化
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(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______ N/m。(重力加速度g取10m/s2)
(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为
,已知挡光片的宽度为d,则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____ 。只改变光电门的位置,测出多组数据(每次小滑块都能通过光电门),并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k,纵轴截距为b,则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______ ,释放小滑块时弹簧的弹性势能为________ 。(均用题给物理量字母表示)
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(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=
钩码质量(g) | 0 | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 6.50 | 8.50 | 10.50 | 12.50 |
(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为
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【推荐2】某同学利用如图所示的装置测量滑块P与水平桌面间的动摩擦因素。一轻质弹簧左端固定在墙面上,右端与滑块P接触不粘连,滑块P上面安装有宽度为d(约为
)的遮光条,每次光电门都记录下遮光条通过光电门的时间(滑块经过光电门正下方B点时已经与弹簧分离),已知滑块P(包括遮光条)的质量为m,重力加速度为g,某一次实验操作步骤如下:
(1)按要求安装好各实验器材;
(2)先用外力将滑块P缓慢的推到A位置,然后撤去外力,滑块由静止开始运动,最后停在水平桌面上的C点,记录下光电门的读数t,则滑块通过光电门的速度大小为______ ;用刻度尺测量出BC的长度L,利用已知条件和所测量的量可以得到动摩擦因素的表达式
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__________ ;(用题中所给已知物理量的符号表示)
(3)重复以上操作,多次测量,记录多组数据,多次计算,动摩擦因素测量值的结果取平均值即可;
(4)另一实验小组的同学实验结束后发现还可以用该装置测量弹簧最初储存的弹性势能。他们测得AB两点间的距离为
,BC两点间的距离为
,那么这次操作时弹簧最初储存的弹性势能等于______ 。(用
、
、
、
、
表示)
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(1)按要求安装好各实验器材;
(2)先用外力将滑块P缓慢的推到A位置,然后撤去外力,滑块由静止开始运动,最后停在水平桌面上的C点,记录下光电门的读数t,则滑块通过光电门的速度大小为
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。实验操作步骤如下:
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(1)如甲图安装器材,保持桌面、长木板水平,轻细绳下端悬挂5个钩码,调整装置,使细绳水平。
(2)接通打点计时器电源,交流电频率为50Hz,再释放滑块,得到一条纸带如乙图,将纸带上打出的第一个点标记为0计数点,再依次取计数点1、2、3、4、5、6,每两个计数点之间有4个点未画出,测出各点到0点之间的距离如乙图,单位为cm。
(3)从0点到5点系统(以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统,下同)的重力势能的减
少量为______ J。(计算结果均保留小数点后两位,下同)
(4)从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa87750864fbd0b35c8ea08cc3cdc42d.png)
______ m/s。
(5)从0点到5点系统动能的增加量为______ J,系统机械能的减少量为______ J。
(6)若物块与木板之间的动摩擦因数为0.25,则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为______ J。
(7)从上述结果可得出的实验结论______ 。
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(1)如甲图安装器材,保持桌面、长木板水平,轻细绳下端悬挂5个钩码,调整装置,使细绳水平。
(2)接通打点计时器电源,交流电频率为50Hz,再释放滑块,得到一条纸带如乙图,将纸带上打出的第一个点标记为0计数点,再依次取计数点1、2、3、4、5、6,每两个计数点之间有4个点未画出,测出各点到0点之间的距离如乙图,单位为cm。
(3)从0点到5点系统(以桌面上滑块和悬挂的钩码为系统,下同)的重力势能的减
少量为
(4)从纸带数据可计算出经过5点的瞬时速度
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(5)从0点到5点系统动能的增加量为
(6)若物块与木板之间的动摩擦因数为0.25,则从0点到5点物块克服木板的摩擦力做的功为
(7)从上述结果可得出的实验结论
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