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【题目】某实验小组用如图1所示的实验装置探究功与速度变化的关系

(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高,在不挂钩码且打点计时器打点的情况下,轻推一下小车,若获得了如___________(选填2”3”)所示的纸带,表明已平衡了摩擦力和其他阻力。

(2)挂上质量为m的钩码,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知打相邻计数点间的时间间隔为T,测得A、B、C……各点到O点的距离为x1x2x3……如图4所示。

实验中,钩码质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=___________,打B点时小车的速度v=___________

(3)W为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作出如图5所示的Wv2图像。通过图像可以得到的结论是______________________

【答案】3 mgx2 外力对物体所做的功和速度的二次方成正比

【解析】

第一空.当摩擦力平衡后,轻推小车,小车应该在木板上匀速运动,纸带上的点迹应该是均匀的,即为图3所示;

第二空.从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=mgx2

第三空. B点时小车的速度等于AC之间的平均速度,则

第四空.由图像可知,Wv2成正比,即外力对物体所做的功和速度的二次方成正比.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】1772年,法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出:两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个特殊点,如图中的L1L2L3L4L5所示,人们称为拉格朗日点.若飞行器位于这些点上,会在太阳与地球共同引力作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动.若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点,下列说法正确的是(  )

A. 该卫星绕太阳运动周期和地球自转周期相等

B. 该卫星在L2点处于平衡状态

C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度

D. 该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大

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【题目】小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为mm<M)的重物B相连.他的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落hh>>b)时的速度,重力加速度为g

(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_______________________(用题目所给物理量的符号表示);

(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,因而系统减少的重力势能_________系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);

(3)为减小上述对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是________

A.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值

B.减小挡光片上端到光电门的距离h

C.增大挡光片的挡光宽度b

D.适当减小挡光片的挡光宽度b

(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”).

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【题目】如图甲所示,质量为0.5kg的物块A和足够长的木板B叠放在光滑水平面上,t=0时刻,木板B受到水平向右的拉力F作用,0~4s内,F随时间t变化的关系如图乙所示,木板B加速度a与时间t的关系如图丙所示。若物块A与木板B间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取10m/s2。则

A. 木板B的质量为1kg

B. 物块A与木板B之间的动摩擦因数为0.4

C. 2s~4s内,物块A的加速度随时间均匀增大

D. 2s~4s内,物块A的速度随时间均匀增大

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【题目】如图所示,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力。下列说法中错误的是(   )

A. 弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能

B. 小球斜上抛运动过程中处于失重状态

C. 小球压缩弹簧的过程中,小球减小的动能等于弹簧增加的势能

D. 若抛射点向右移动一小段距离,仍使小球水平进入圆筒中,可以增大抛射速度v0,同时增大抛射角θ

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【题目】某同学要研究一质地均匀的圆柱形热敏电阻电阻率随温度的变化规律,其部分步骤如下:

(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度为_________mm.

(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径为_________mm.

(3)该同学利用以下实验器材设计实验研究热敏电阻阻值随温度的变化规律:

A.热敏电阻(常温下阻值约200Ω);

B.温度计;

C.电流表(60mA,约10Ω);

D.电流表(3A,约0.1Ω);

E.电压表V(6V,约15kΩ);

F.滑动变阻器(200Ω,0.5A);

G.滑动变阻器(5Ω,2A);

H.蓄电池(6V,0.05Ω)

I.开关一个,导线若干.

实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加,电流表应选择__________,滑动变阻器应选择______.(均填器材前的字母)

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【题目】在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0123456个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零刻度线跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1350点的距离填入下列表格中。

距离

d1

d2

d3

测量值/cm




计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2 (以d1d2及相邻计数点间时间T来表示)代入得v2 m/s.(结果保留两位有效数字)

加速度a______(结果保留两位有效数字)

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【题目】真空中,在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷MN,在x=2a处由静止释放一个正点电荷P,假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动,得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示,则下列说法正确的是( )

A. 点电荷MN一定都是正电荷

B. 试探电荷P的电势能一定是先增大后减小

C. 点电荷MN所带电荷量的绝对值之比为4∶1

D. x=4a处的电势一定为零

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【题目】如图为法拉第圆盘发电机的示意图,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘顺时针旋转(从上往下看),下列说法正确的是( )

A. 穿过圆盘的磁通量发生变化

B. 圆盘中心电势比边缘要低

C. R上的热功率与圆盘转动角速度成正比

D. 产生的电动势大小与圆盘半径的平方成正比

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