2018年3月14日现代伟大的物理学家霍金与世长辞,但是科学家追求真理的精神不会停止,在探究恒力做功和物体动能变化间的关系的过程中,某同学设计了如下实验,步骤如下:
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量 M,钩码总质量 m.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f),打出一条纸带.
(1)实验得到如图2纸带,验证动能定理的表达式是:________________________ .(用实验中相应的符号表示,重力加速度为g)
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.该同学且没放弃,通过反复思考,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是( )
A.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
B.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量 M,钩码总质量 m.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f),打出一条纸带.
(1)实验得到如图2纸带,验证动能定理的表达式是:
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.该同学且没放弃,通过反复思考,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是
A.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
B.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
更新时间:2018-04-18 11:43:02
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【推荐1】某学习小组设计了一个实验方案——“用一把刻度尺测量质量为m的小物块Q与平板P之间的动摩擦因数”,实验装置如图.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用刻度尺测量BC长度为L和CC′高度为h;
②先不放置平板P(如图乙),使圆弧AB的末端B位于C′的正上方,将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
③重复步骤②,共做10次;
④用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x1;
⑤放置平板P(如图甲),将物块Q由同一位置A由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D′;
⑥重复步骤⑤,共做10次;
⑦用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x2.
(1)实验步骤③④的目的是_________________________________________ .
(2)用实验中的测量量表示物块Q滑到B点时的速度vB=_________________ .
(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=_____ .
(4)回答下列问题:
(i)实验步骤⑤⑥的目的是_____ .
(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是_____ (写出一个可能的原因即可)
①用刻度尺测量BC长度为L和CC′高度为h;
②先不放置平板P(如图乙),使圆弧AB的末端B位于C′的正上方,将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
③重复步骤②,共做10次;
④用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x1;
⑤放置平板P(如图甲),将物块Q由同一位置A由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D′;
⑥重复步骤⑤,共做10次;
⑦用半径尽量小的圆将10个落点围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离x2.
(1)实验步骤③④的目的是
(2)用实验中的测量量表示物块Q滑到B点时的速度vB=
(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=
(4)回答下列问题:
(i)实验步骤⑤⑥的目的是
(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是
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【推荐2】某同学用图甲所示装置探究“恒力做功与动能变化的关系”。实验中砂和砂桶的总质量为m=10g,小车和砝码的总质量为M=200g。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行平衡摩擦力的操作,下列操作正确的是______ (填字母序号)。
A.将长木板水平放置,调节砂和砂桶的总质量为m的大小,轻推小车,让小车做匀速运动
B.将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,撤去砂和砂桶,轻推小车,让小车做匀速运动
(2)在实验中,当m______ (填“”“=”或“”)M时,可以认为细线拉力等于砂和砂桶的重力。
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE段的测量情况如图丙所示,由图可知CE段的长度为______ cm,打点计时器打D点时小车的动能为______ J(保留三位小数)。用此方法可以求出打下其余各计数点时小车的动能。从C到E恒力对小车做的功为______ J(g取,该结果要求保留3位有效数字),把此值与C到E动能变化量进行比较即可得到实验结论。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行平衡摩擦力的操作,下列操作正确的是
A.将长木板水平放置,调节砂和砂桶的总质量为m的大小,轻推小车,让小车做匀速运动
B.将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,撤去砂和砂桶,轻推小车,让小车做匀速运动
(2)在实验中,当m
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE段的测量情况如图丙所示,由图可知CE段的长度为
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【推荐3】某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数.
如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切.让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x.平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一最高点释放,得到不同的水平位移x.作出x2-L图象,即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ.
(1) 除了L和x外,本实验还需要测量或告知的物理量是__________ .
A.滑槽最高点与桌面的高度差h
B.桌面与地面的高度差H
C.小滑块的质量m
D.当地的重力加速度g
(2) 若x2-L图象的斜率绝对值为k,纵轴上的截距为b,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为____________ .(用本题中提供的物理量符号表示)
如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切.让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x.平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一最高点释放,得到不同的水平位移x.作出x2-L图象,即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ.
(1) 除了L和x外,本实验还需要测量或告知的物理量是
A.滑槽最高点与桌面的高度差h
B.桌面与地面的高度差H
C.小滑块的质量m
D.当地的重力加速度g
(2) 若x2-L图象的斜率绝对值为k,纵轴上的截距为b,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为
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【推荐1】某实验小组想用下图所示装置验证动能定理。垫块的作用是使长木板产生一个合适的倾角来平衡小车运动过程中受到的阻力,小车的凹槽可以添加钩码以改变小车的质量,用小桶以及里面的细沙的重力来替代小车受到的合力,可以改变细沙的多少来改变合力的大小。已知打点计时器的打点频率为f,当地重力加速度为g。
(1)要完成实验,必须测量哪些物理量___
A. 纸带上某两点间的距离x,以及这两点的瞬时速度
B. 长木板的倾角α
C. 小车及凹槽内钩码的总质量M
D. 小桶及里面细沙的总质量m
(2)仔细平衡小车受到的阻力,并多次改变小车的质量M和小桶里面细沙的质量m,通过测量和计算发现:合力的功总是大于两点动能的差值,这___ (填“符合”或“不符合“)实验的实际情况。
(1)要完成实验,必须测量哪些物理量
A. 纸带上某两点间的距离x,以及这两点的瞬时速度
B. 长木板的倾角α
C. 小车及凹槽内钩码的总质量M
D. 小桶及里面细沙的总质量m
(2)仔细平衡小车受到的阻力,并多次改变小车的质量M和小桶里面细沙的质量m,通过测量和计算发现:合力的功总是大于两点动能的差值,这
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【推荐2】某实验小组利用如图甲所示装置探究恒力做功与物体动能变化的关系,质量为m的钩码通过跨过滑轮的细线牵引质量为M的小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录的运动情况如图乙所示。
(1)下列做法中正确的有_____ 。
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在平衡摩擦力时,不需要连接纸带
C.小车从靠近打点计时器处释放
D.在平衡摩擦力时细绳端应挂着钩码
(2)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打出一系列点,将打出的第一个点标为O,在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,已知相邻计数点间的时间间隔均为T。
实验中,钩码质量远小于小车质量,可认为小车受到的拉力大小等于mg,在打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_____ ,打B点时小车的动能Ek=_____ 。
(3)小明同学实验操作正确,但打出的纸带起始点不清晰,他挑选了一个清晰的点标为O1,以小车速度的二次方v2为纵坐标,计数点到O1点的距离x为横坐标,利用实验数据作出v2-x图象,该图象纵截距的物理意义是_____ 。
(4)小虎同学根据实验数据画出如图丙所示的W-Ek图象,你能否根据此图象验证动能定理?_____ (选填“能”或“不能”),理由是_____ 。
(1)下列做法中正确的有
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在平衡摩擦力时,不需要连接纸带
C.小车从靠近打点计时器处释放
D.在平衡摩擦力时细绳端应挂着钩码
(2)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打出一系列点,将打出的第一个点标为O,在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,已知相邻计数点间的时间间隔均为T。
实验中,钩码质量远小于小车质量,可认为小车受到的拉力大小等于mg,在打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=
(3)小明同学实验操作正确,但打出的纸带起始点不清晰,他挑选了一个清晰的点标为O1,以小车速度的二次方v2为纵坐标,计数点到O1点的距离x为横坐标,利用实验数据作出v2-x图象,该图象纵截距的物理意义是
(4)小虎同学根据实验数据画出如图丙所示的W-Ek图象,你能否根据此图象验证动能定理?
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(0.65)
【推荐3】某研究小组设计了一种测量滑块与木板之间动摩擦因数的实验方案,实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一圆弧轨道和一平直木板,二者在处平滑连接。处安装一光电门测量遮光条经过的时间,重力加速度。实验如下:
(1)用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图乙所示。某次测量中,计时器的示数为,则滑块经过点的速度________ m/s。
(2)将滑块由某位置静止释放,滑块停止在处,测得到的距离为,并记录计时器的示数为,则滑块与木板间的动摩擦因数表达式_______________ 。(用题中物理量的符号表示)
(3)改变滑块释放的位置,多次实验,记录各次值并测量间距,作出关系图象如图丙,利用该图象求得滑块与木板间的动摩擦因数_______________ 。
(4)为了减少实验误差,下列说法正确的是_______________ 。
A. 增大遮光条的宽度
B. 圆弧轨道必须光滑
C. 木板必须保持水平
D. 滑块释放时的位置适当高些
(1)用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图乙所示。某次测量中,计时器的示数为,则滑块经过点的速度
(2)将滑块由某位置静止释放,滑块停止在处,测得到的距离为,并记录计时器的示数为,则滑块与木板间的动摩擦因数表达式
(3)改变滑块释放的位置,多次实验,记录各次值并测量间距,作出关系图象如图丙,利用该图象求得滑块与木板间的动摩擦因数
(4)为了减少实验误差,下列说法正确的是
A. 增大遮光条的宽度
B. 圆弧轨道必须光滑
C. 木板必须保持水平
D. 滑块释放时的位置适当高些
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