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某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验,探究“合外力做功与物体动能的变化的关系”。 他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v),每次实验,物体从不同高度h处由静止释放,但始终保持斜面底边长L=0.5 m不变。他们最后做出了如图乙所示的v2-h图像。图像与横轴的交点为0.25。

(1)图像乙不过坐标原点的原因是___________________________________________。
(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ=________。
(3)若最后得到的图像如图物-9图丙所示,则可能的原因是(写出一个)____________________。
(4)若更换光滑的斜面,重复上述步骤得到如图物-9图乙所示的图像,图像的斜率将________。(填“增大”、“减小”、“不变”)

(1)存在摩擦阻力;(2)0.5;(3)释放物块时存在初速度(或者是释放位置高度大于h);(4)不变

解析试题分析:设斜面的长为s,倾角为θ。由动能定理得
(mgsin θ-μmgcos θ)s= 即mgh-μmgL=,v2=2gh-2μgL
v2与h是一次函数,不过原点的原因是存在摩擦阻力,由图像可知,当h=0.25 m时,v=0,代入v2=2gh-2μgL得μ=0.5,若图像发生了弯曲,说明释放物块时存在初速度,或者是释放位置高度大于h。由v2=2gh-2μgL知斜率k=2g为定值,若更换光滑的斜面,图像的斜率不变。
考点:探究合外力做功与物体动能的变化的关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某课题研究小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r。(电动势约为4 V,内阻在几欧到几十欧之间)  

A.电压表(量程6 V,内阻约为6.0 kΩ)B.电流表(量程2 mA,内阻约为50 Ω)
C.电阻箱R(0~999.9 Ω)D.开关S一只、导线若干
(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?请说明理由:________________________。
(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请画出实验电路图。
 (3)根据(2)中实验电路测得的8组U、R数据,已在坐标系中描出了各点,请作出图像。根据图像求得 E=______V,r=________Ω。

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在做“探究平抛运动”的实验时,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,其中正确的选项是(         )

A.调节斜槽使其末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量及相关计算,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是                
(2)在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),长度单位cm,那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=_____J,此过程中物体动能的增加量△Ek=___________J(g取9.8m/s2,结果数据均保留至小数点后两位);通过计算,数值上△Ep_______△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为____________________________;

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某同学在做练习使用多用电表的实验:
(1)测量某电阻时,用“×10”欧姆挡,发现指针偏转角过小,他应该换用   欧姆挡(填“×1”或“×100”),换挡后,在测量前要先         。实验结束后,拔下红黑表笔,把多用电表的选择开关扳到OFF挡;
 
(2)如图所示,用多用电表测量电路中的电流。图中多用电表测得的是通过电阻   的电流(填甲、乙
或甲和乙),实验结束后断开开关,拔下红黑表笔,把多用电表的选择开关扳到OFF挡。

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图中所示的I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

①根据图线的坐标数值,请在图中选出该实验正确的实验电路图    (选填“甲”或“乙”)。

②根据所选电路图,请在图中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。

③由伏安特性曲线,该小灯泡的电阻随电压的升高而    。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
④根据伏安特性曲线,可判断出图中正确的关系图像是(图中P为小灯泡功率,I为通过小灯泡的电流)(  )

⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V、内阻不计的电源上,如图所示。闭合开关S后,则电流表的示数为         A,两个小灯泡的总功率为        W。

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某同学用图示实验装置来研究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系,弹簧一端固定,另一端与一带有窄片的物块接触,让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去,沿光滑水平板滑行,途中安装一光电门。设重力加速度为g。

(1)如图所示,用游标卡尺测得窄片的宽度L为_________________。
(2)记下窄片通过光电门的时间,则__________________。
(3)若物块质量为,弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为 _____________(用表示)。

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(10分)在做电磁感应现象的实验中所给器材下图所示。
(1)请你笔画线的形式把实物图连接起来。
(2)某同学连好实物图,他在做实验时发现当开关闭合时,电流表的指针向向右偏,请你帮他判断当迅速移动滑动变阻器使其如电路中的电阻减小时,指针将             (填“向左偏”、“向右偏”、 “不偏”),由此实验说明                         。

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(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中:
(1)打点计时器是一种计时仪器,实验室常用的有“电磁式打点计时器”和“电火花计时器”,它们使用的都是民用___________(填“直流”或“交流”)电源,其电源频率为_______Hz,每隔__________s打一个点。

(2)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1=7.06cm,s2=7.68cm,s3=8.30cm,s4=8.92cm,那么打b点的瞬时速度大小是___________m/s;根据纸带求得加速度的大小是_________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

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