【题目】某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,他的操作步骤:
①按图1摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出一条纸带.
③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图2所示.
把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=10m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功W=
J(结果保留三位有效数字),用正确的公式Ek=(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.
④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.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是 . (双项选择题)
A.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
B.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
C.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
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因.
【答案】0.180;;AB
【解析】解:①a.从打O点到打5点这一过程中合力做功:
W=Fs=mgh=mgd5=0.05×10×0.360=0.180J;
b.做匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,
打第5个点的速度:v5= =
,
此时动能为:EK= Mv52=
;
②A、设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:对小车:F=Ma,对钩码有:mg﹣F=ma,解得:F= =
,由此可知当M>>m时,钩码的重力等于绳子的拉力,因此当钩码质量太大时,会造成较大误差,故A正确;
B、实验中要进行平衡摩擦力操作,若没有平衡摩擦力直接将钩码重力做的功当做小车合外力做的功,会造成较大误差,故B正确;
C、释放小车和接通电源的顺序有误,影响打点多少,不一定会使动能的测量偏小,故C错误.
D、刻度尺的精度对测量结果影响很小,故D错误;
故选:AB.
故答案为:③0.180; ;④AB.
③将砝码重力当作小车所受合外力,根据功的定义可以正确解答,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小,进一步求出其动能大小;④实验误差主要来自两个方面一是由实验原理不完善导致的系统误差,一是由数据测量如测量距离等导致的偶然误差,可以从这两个方面进行分析
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶, A车在前,其速度vA=10m/s,B车在后,速度vB=30m/s.因大雾能见度很低,B车在距A车△s=75m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180m才能够停止.问:
(1)B车刹车后的加速度是多大?
(2)若B车刹车时A车仍按原速前进,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时?若不会相撞,则两车最近距离是多少?
(3)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过△t=4s收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?
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【题目】在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时,以下说法正确的是 ( )
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力
B.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点均匀部分进行计算
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【题目】如图,bc间电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与竖直框架保持良好接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当ef从静止下滑经一段时间后闭合S,则( )
A.S闭合后ef可能立即做匀速运动
B.ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同
C.S闭合后一段时间内ef可能做加速运动
D.ef的机械能与回路内产生的电能之和一定不变
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【题目】一辆长途客车正在以v=20 m/s的速度匀速行驶, 突然,司机看见车的正前方x=45 m处有一只小狗(图甲),司机立即采取制动措施.从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔Δt=0.5 s.若从司机看见小狗开始计时(t=0),该长途客车的速度—时间图象如图乙所示.求:
(1)长途客车在Δt时间内前进的距离;
(2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)根据你的计算结果,判断小狗是否安全.如果安全,请说明你判断的依据;如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全.
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【题目】如图所示,质量为m2的物体2静止在光滑水平面上,它的左侧与一水平轻弹簧相连,质量为m1的物体1,以水平速度v0从左向右正对弹簧运动,通过弹簧与物体2正碰.求:
(1)弹簧获得最大弹性势能时m1的速度
(2)弹簧可获得的最大弹性势能是多少.
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【题目】如图所示,某人身系弹性绳从高空P处自由下落,做蹦极运动.图中a是弹性绳原长的位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬着时的平衡位置,不计空气阻力,则人到达( )
A.a点时动能最大
B.b点时绳的弹性势能为零
C.c点时绳的弹性势能最大
D.从a点到c点,绳对人的冲量始终向下
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【题目】将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同.现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同.在这三个过程中,下列说法正确的是( )
A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3下滑到底端时,物块的速度相同
B.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大
C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的
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【题目】如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是( )
A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
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