某实验小组做“探究动能定理”实验,装置如图甲所示.探究对象是铝块(质量小于砂桶),保持其质量m不变,通过在砂桶中加砂来改变对铝块的拉力,由力传感器可测得拉力的大小F.已知当地重力加速度为g,电源频率为f.
(1)若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更________ (填“大”或“小”).
(2)实验时,让砂桶从高处由静止开始下落,在纸带打出一系列的点,如图乙所示,其中0是打下的第一个点,取纸带上0~5过程进行研究,铝块动能的增加量ΔEk=______ ,外力做的功W=___ .
(3)为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系,某同学选取0点到不同计数点过程,作出ΔEk–W图象如图丙所示,他根据________________ ,才得到结论:外力做的功等于动能的增加量.
(4)为了提高实验效果,提出一条合理的建议:___________________________ .
(1)若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更
(2)实验时,让砂桶从高处由静止开始下落,在纸带打出一系列的点,如图乙所示,其中0是打下的第一个点,取纸带上0~5过程进行研究,铝块动能的增加量ΔEk=
(3)为了更普遍地反应铝块运动过程中功与动能增加量的关系,某同学选取0点到不同计数点过程,作出ΔEk–W图象如图丙所示,他根据
(4)为了提高实验效果,提出一条合理的建议:
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(已下线)第05天 实验:探究功与速度变化的关系——《每日一题·2018快乐暑假》高二物理
更新时间:2018/07/06 11:45:38
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(0.65)
【推荐1】某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理.小车上遮光片的宽度为d,A、B处是两光电门,可测得小车上的遮光片通过A、B处所用的时间;用遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度,钩码上端为拉力传感器,可读出细线上的拉力F.适当垫高木板右端,使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动.挂上钩码,从木板右端由静止释放小车进行实验.
(1)某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB,则小车由A运动到B时动能的变化量ΔEk=_______ ;
(2)保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B的位置,读出B到A的距离s,记录对应的s和tB数据,画出s-vB2图像如图乙所示.根据图像可求得小车的质量m=___ ㎏,A处光电门到木板右端的距离L=___ m(不计小车的长度);
(3)设小车中点通过A光电门时的速度为vM ,小车通过A光电门的平均速度为,则__ vM(选填“>”、“=”或“<”);
(4)实验中下列要求不必要的有____ .
A.钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B.画出s-vB2图像需多测几组s、tB的数据
C.测量长木板垫起的高度和木板长度
D.选用长度小一些的小车
(1)某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为tA、tB,则小车由A运动到B时动能的变化量ΔEk=
(2)保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B的位置,读出B到A的距离s,记录对应的s和tB数据,画出s-vB2图像如图乙所示.根据图像可求得小车的质量m=
(3)设小车中点通过A光电门时的速度为vM ,小车通过A光电门的平均速度为,则
(4)实验中下列要求不必要的有
A.钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B.画出s-vB2图像需多测几组s、tB的数据
C.测量长木板垫起的高度和木板长度
D.选用长度小一些的小车
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(0.65)
【推荐2】某同学利用气垫导轨探究动能定理,实验装置如图1所示。将气垫导轨调节水平后在上面放上A、B两个光电门,滑块通过一根细线与托盘相连.测得滑块质量为M,托盘和砝码的总质量为m。
(1)用螺旋测微器测量滑块上固定的挡光片宽度如图2所示,则挡光片宽度d=________ 。
(2)气垫导轨底座上有刻度尺,由图3的刻度尺可读得A、B两光电门之间的距离s=________ 。
(3)实验中,若用托盘和砝码的重力作为细线中的拉力,应该满足的条件是___________________ 。
(4)实验中,若用托盘和砝码的重力作为细线中的拉力,静止释放滑块后测得滑块通过光电门A的时间为ΔtA,通过光电门B的时间为ΔtB.挡光片宽度为d,A、B两光电门之间的距离为s,探究拉力做功与滑块动能变化的关系,实验测得的这些物理量应该满足的表达式为___________________ 。
(1)用螺旋测微器测量滑块上固定的挡光片宽度如图2所示,则挡光片宽度d=
(2)气垫导轨底座上有刻度尺,由图3的刻度尺可读得A、B两光电门之间的距离s=
(3)实验中,若用托盘和砝码的重力作为细线中的拉力,应该满足的条件是
(4)实验中,若用托盘和砝码的重力作为细线中的拉力,静止释放滑块后测得滑块通过光电门A的时间为ΔtA,通过光电门B的时间为ΔtB.挡光片宽度为d,A、B两光电门之间的距离为s,探究拉力做功与滑块动能变化的关系,实验测得的这些物理量应该满足的表达式为
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【推荐3】用图甲的方案做“探究合力做功与小车动能变化的关系”实验.为简化实验,认为小车受到的合力等于细绳的拉力,并且细绳的拉力等于钩码的重力.用M表示小车的质量、m表示钩码的质量,打点计时器使用50Hz的交流电源.
(1)把长木板右端垫高,在不挂钩码且_______ 的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明小车受到的合力等于细绳的拉力.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(2)为使细绳的拉力近似等于钩码的重力,M与m应满足的关系是_______ ;图乙是实验中得到的一条纸带,纸带上各点是打出的计时点,其中O点为打出的第一个点,则B点的瞬时速度大小为______________ m/s.若 M=200.0g, m=40.0g,则从O点到B点,小车动能的变化量是_______ ,绳的拉力对小车做的功是_________ J.(结果保留两位有效数字, 取g=10m/s2)
(1)把长木板右端垫高,在不挂钩码且
A.计时器不打点 B.计时器打点
(2)为使细绳的拉力近似等于钩码的重力,M与m应满足的关系是
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名校
【推荐1】如图甲所示,是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:
a、易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
b、取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。
c、取下轻绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g。
(1)步骤c中小车所受的合外力为___________ 。
(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点的速度为___________ ,需要验证的关系式为___________ (用所测物理量的符号表示)。
a、易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
b、取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。
c、取下轻绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g。
(1)步骤c中小车所受的合外力为
(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点的速度为
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【推荐2】(1)如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是(填字母代号)________ .
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样
C.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
(2)用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行1次、2次、3次……实验.实验中,如果橡皮筋拉伸的长度都相等,那么每次橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W……对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.
①据以上数据,在坐标纸中作出W-v2图像_____________ .
②根据图像可以做出判断,力对小车所做的功与_____________ 成正比.
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样
C.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
(2)用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行1次、2次、3次……实验.实验中,如果橡皮筋拉伸的长度都相等,那么每次橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W……对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.
功W | 0 | W | 2W | 3W | 4W | 5W | 6W |
v/(m·s-1) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.24 | 2.45 |
②根据图像可以做出判断,力对小车所做的功与
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某学习小组在实验室组装了如图甲所示的装置,他们选用的砝码质量为m,称得小车的质量为M,把纸带连在小车上,细线跨过滑轮并挂上砝码,让小车处于静止状态。请回答下列问题∶
(1)要让砝码的重力近似等于小车的拉力,砝码的质量应___________ (填“远大于”“近似等于”或“远小于”)小车的质量;
(2)要让细线的拉力近似等于小车的合力,实验前________ (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;
(3)接通打点计时器电源,释放小车,让砝码带动小车加速运动,打点计时器打出一条如图乙所示的一条纸带,0点为起始点,相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g;从0点到第7点,细线拉力对小车做的功为__________ J;打第7点时小车速度为__________ m/s;(用题中所给的表示数据的字母表示)
(4)若遵循(1)(2)步骤进行某次实验,得到以拉力做功W为纵坐标,以速度的平方v2为横坐标的W-v2图像如图丙所示,则图像不经过原点主要原因是____________________ 。
(1)要让砝码的重力近似等于小车的拉力,砝码的质量应
(2)要让细线的拉力近似等于小车的合力,实验前
(3)接通打点计时器电源,释放小车,让砝码带动小车加速运动,打点计时器打出一条如图乙所示的一条纸带,0点为起始点,相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g;从0点到第7点,细线拉力对小车做的功为
(4)若遵循(1)(2)步骤进行某次实验,得到以拉力做功W为纵坐标,以速度的平方v2为横坐标的W-v2图像如图丙所示,则图像不经过原点主要原因是
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适中
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【推荐1】小明所在的实验小组,为探究“拉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甲所示的装置.已知小车的质量为M=200 g,该小组的同学想用钩码的重力作为小车受到的合外力,为了实现这个想法,必须要先平衡摩擦力,并选择适当的钩码.
(1)平衡摩擦时,下列操作正确的是_______________ .
A.挂上钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可
B.挂上钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
C.不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
(2)他们在实验室找到的钩码质量有10 g、20 g、50 g和100 g的,应选择质量为______ 的钩码最为合适.
(3)该实验小组打下一条纸带,将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻2个计数点间还有4个点未画),量出计数点3、4、5到计数点0的距离分别为x1、x2和x3,如图乙所示.已知打点计时器的打点周期为T,小车的质量为M,钩码质量为m,重力加速度为g,则在打计数点0到4的过程中,小车的动能增量为______________ .
(4)通过多次试验并计算,小明发现,小车动能的增量总略小于mgx.你认为造成这样的原因可能是______________________________________________________ .
(1)平衡摩擦时,下列操作正确的是
A.挂上钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可
B.挂上钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
C.不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
(2)他们在实验室找到的钩码质量有10 g、20 g、50 g和100 g的,应选择质量为
(3)该实验小组打下一条纸带,将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻2个计数点间还有4个点未画),量出计数点3、4、5到计数点0的距离分别为x1、x2和x3,如图乙所示.已知打点计时器的打点周期为T,小车的质量为M,钩码质量为m,重力加速度为g,则在打计数点0到4的过程中,小车的动能增量为
(4)通过多次试验并计算,小明发现,小车动能的增量总略小于mgx.你认为造成这样的原因可能是
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名校
【推荐2】某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系.铁架台竖直固定放置在水平桌面上,长木板一端放置在水平桌面边缘P处,另一端放置在铁架台竖直铁杆上,使长木板倾斜放置,长木板P处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间.实验步骤是:
①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m;
②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H;
③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1;
④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次;
Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g):
(1)滑块通过光电门时的动能Ek=____________ 。
(2)滑块克服摩擦力做的功Wf=______________ 。
(3)合外力对滑块做的功W合=_____________ 。
Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是______________________________ 。
①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L,用天平测量滑块的质量m;
②平衡摩擦力:以木板放置在水平桌面上的P处为轴,调节长木板在铁架台上的放置位置,使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置Q1,用刻度尺测出Q1到水平面的高度H;
③保持P位置不变,长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距离h1,将滑块从Q2位置由静止释放,由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1;
④保持P位置不变,重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置,重复步骤③数次;
Ⅰ.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中,用测量的物理量回答下列问题(重力加速度已知为g):
(1)滑块通过光电门时的动能Ek=
(2)滑块克服摩擦力做的功Wf=
(3)合外力对滑块做的功W合=
Ⅱ.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标,以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数为纵坐标,根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线,直线延长线没有过坐标原点,其原因主要是
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适中
(0.65)
【推荐3】(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是∶a。____________________ ;b。_________________________ 。
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图乙。则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)_______________ ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有__________________ 。
(2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图乙。则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)
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