练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    16．某探究学习小组的同学欲探究功与速度变化的关系，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置．
    ①某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况．在实验中，他把沙和沙桶的总重力看作滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该再采取的一项实验步骤是：平衡摩擦力；对M和m的要求为：M＞＞m；
    ②本实验按第①问要求修正后，如图2为实验中所得到的一第纸带．纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为每隔0.1s选取的计数点，其中O为运动起始时刻所打的点．实验时沙和水桶的总重力为2N．
    下表为根据该纸带算出的数据，W为合外力做的功，v为滑块获得的速度，请补填下表中空格（结果均保留三位有效数字）．
     O-AO-BO-CO-DO-EO-F
    W/J0.02000.07960.1800.320
                  		0.5000.720
    v/m•s-10.1990.4000.6020.802 1.001.20
    v2/m2•s-20.03960.1600.3620.643 1.001.44
    ③为得出合外力做的功W和小车获得的速度v的关系，可利用上表数据作出W-v图象，作出的图象形状应为下图中的哪一个？C．

    ④据W-v象，我们可以猜想小车所受合外力做的功W和小车获得的速度v的平方成某种关系，为进一步验证这种关系的正确性，我们可以再通过W-v2图象获得验证，请利用表格中的数据在答题纸上完成该图象．
    ⑤由W-v2图象得到的结论是：合外力做功与速度的平方成正比．

    分析 （1）要把沙和沙桶的总重力看作滑块受到的合外力必须要先平衡摩擦力，还要满足M＞＞m；
    （2）合力做功W=Gx求解，根据中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度，从而求出速度的平方；
    （3）根据动能定理得出W与v的关系，从而选择图象；
    （4）根据描点法作出图象；
    （5）根据图象得出结论．

    解答 解：（1）把沙和沙桶的总重力看作滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，应首先平衡摩擦力，且满足M＞＞m，这样滑块受到的合力即为绳对小车的拉力；
    （2）从O到D的过程中，合力做功W=GxOD=2×0.160=0.320J，
    D点的速度${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{0.2502-0.0899}{0.2}=0.802m/s$，
    速度的平方${{v}_{D}}^{2}=0.80{2}^{2}=0.643$（m/s）2，
    （3）由动能定理可知：W=$\frac{1}{2}$mv2，W与v是二次函数关系，由图示图象可知，C正确，ABD错误，
    故选：B
    （4）根据描点法做出图象，如图所示：

    （5）由W-v2图象得到的结论是合外力做功与速度的平方成正比．
    故答案为：（1）平衡摩擦力；M＞＞m；（2）0.320；0.802；0.643；（3）C；（4）如图所示；（5）合外力做功与速度的平方成正比

    点评 注意动能定理中功是总功或合力做的功的含义，及平衡摩擦力的用意．本题考查了实验的基础操作，以及利用功能关系和匀变速直线运动规律来处理数据，较好的考查了学生对基础知识、基本规律的掌握情况．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上．在木楔的倾角θ=30°的足够长的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，物块下滑x=1.8m时，其速度v=3m/s．在这过程中木楔没有动．重力加速度取g=10m/s2，求：
    （1）物块与斜面间动摩擦因素；
    （2）求地面对木楔的摩擦力和支持力的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．对于电容C=$\frac{Q}{U}$，以下说法正确的是（　　）
    A．一只电容器充电荷量越大，电容就越大
    B．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
    C．电容器的电容跟电荷量成正比，跟加在两极间的电压成反比
    D．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．滑动摩擦力产生的条件，①互相接触且接触面粗糙，②有压力，③有相对运动．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）
    A．交流电压的有效值为36$\sqrt{2}$V
    B．交流电压的最大值为36$\sqrt{2}$V，频率为0.25Hz
    C．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量为零
    D．1s末线框平面垂直于磁场，且电流的方向将改变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图甲所示，电阻不计的“”形金属框架abcd固定在倾角为θ的绝缘斜面上，空间有方向垂直于斜面的磁场，磁感应强度的变化规律如图乙所示．将一电阻为R的金属棒PQ垂直于ab放置在框架上，构成面积为S的矩形PbcQ，PQ与框架接触良好且始终静止，则（　　）
    A．t1时刻棒PQ中无感应电流
    B．t1时刻棒PQ不受安培力
    C．在0～2t1内，通过棒PQ的电荷量为$\frac{{2{B_0}S}}{R}$
    D．在0～2t1内，棒PQ所产生的焦耳热为2$\frac{{B_0^2{S^2}}}{{R{t_1}}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图甲所示，为一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，A是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点A的振动图象，则以下说法正确的是（　　）
    A．这列波的波速是40m/s，沿x轴负方向传播
    B．从该时刻起，质点P比质点Q先运动到波峰
    C．经过△t=0.05s，质点P通过的路程为10cm
    D．经过△t=0.10s，质点Q的加速度方向沿y轴正方向

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．下列说法中正确的是（　　）
    A．放射性元素所放出的β粒子是原子核内的中子转变而来
    B．一种放射性元素X，它的两种化合物X2O和XF的半衰期相同
    C．一切核反应都能释放核能
    D．光的波粒二象性是指光是由电磁波和粒子组成的

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    6．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）

    （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2．（保留二位有效数字）
    （2）为了能用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先平衡小车的摩擦力．
    （3）若小车质量M=0.8kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值合适的是AB．（填选项符号）
    A．m1=5g　　　　B．m2=10g            C．m3=400g       D．m4=1kg．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案