某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。
(1)为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功,本实验中小车质量______ (选填“需要”或“不需要”)远大于砂和砂桶的总质量m。
(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的打点,由图可知,______ cm。已知电源频率为,则打点计时器在打D点时纸带的速度______ (保留两位有效数字)。
(3)该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像,由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,他得到的实验图线(实线)应该是______ 。
A. B.
C. D.
(1)为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功,本实验中小车质量
(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的打点,由图可知,
(3)该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的关系图像,由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,他得到的实验图线(实线)应该是
A. B.
C. D.
更新时间:2024-02-05 15:09:17
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【知识点】 探究动能定理的实验步骤和数据处理
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【推荐1】如图甲所示是某同学探究动能变化与合外力做功关系的实验装置。已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力。该同学的实验步骤如下:
步骤1:用天平测量出砝码盘的质量,小车质量M;
步骤2:在砝码盘内放适量砝码,调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
步骤3:取下细线和砝码盘,记录砝码盘中砝码质量m;
步骤4:保持长木板倾角不变,接通打点计时器的电源,释放小车,得到如图乙所示的纸带。
纸带上O为打下的第一个点,每隔四个点选取一个计数点,分别记为A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点之间的时间间隔为T。回答下列问题:
(1)用刻度尺测量O到各计数点之间的距离如图乙所示,由此求得打下B、C、D、E、F各点时的速度大小v,其中打C点时的速度______ 。(用、、T表示)
(2)小车在由O到C过程中合外力做的功______ 。(用、m、g、表示)
(3)建立坐标系,把、……各数据点描绘在坐标系中,得到如图丙所示的图线。若动能定理成立,则图线斜率______ 。
步骤1:用天平测量出砝码盘的质量,小车质量M;
步骤2:在砝码盘内放适量砝码,调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
步骤3:取下细线和砝码盘,记录砝码盘中砝码质量m;
步骤4:保持长木板倾角不变,接通打点计时器的电源,释放小车,得到如图乙所示的纸带。
纸带上O为打下的第一个点,每隔四个点选取一个计数点,分别记为A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点之间的时间间隔为T。回答下列问题:
(1)用刻度尺测量O到各计数点之间的距离如图乙所示,由此求得打下B、C、D、E、F各点时的速度大小v,其中打C点时的速度
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【推荐2】学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了如图示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h。
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为_____ mm;
(2)调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示;
请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式_____ ;
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式Ek=____ (请用数字、质量m、速度vA表示);
(4)为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施_____ 。
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为
(2)调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示;
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
h/m | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m/s) | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式Ek=
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【推荐3】如图所示的实验装置中,有一个小球由静止释放从光滑斜面上高为h的A处滚下,抵达光滑水平面时不计动能损失,且立即遇到一系列均匀分布的条形布帘B的阻挡,经过一定的位移x后停下。实验时,先保持高度h不变,采用大小相同质量不同的球做实验,得到数据如表1所示;再改变高度h,选用前面实验中某同一个小球做实验得到数据如表2所示。(g=10m/s2)
(1)请画出m-x与h-x的关系图________
(2)若已知在改变高度h,用同一个小球做实验时的小球质量为0.20kg,求布帘对球的平均阻力大小F阻=______ (N)。
m/kg | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | |
x/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | x/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
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