1.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了利用力傳感器和光電門傳感器探究“動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn),他們將力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線通過一個(gè)定滑輪與重物G相連,用力傳感器記錄小車受到拉力的大。谒杰壍郎螦、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)光電門傳感器,用于測(cè)量小車通過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度v1和v2,如圖所示.在小車上增減砝碼來改變小車質(zhì)量,用不同的重物G來改變拉力的大小,摩擦力不計(jì).

(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1,把細(xì)線的一端固定在力傳感器上,另一端通過定滑輪與重物G相連,正確連接所需電路;
(2)表格中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,△Εk為動(dòng)能變化量,F(xiàn)是拉力傳感器的示數(shù),W是F在A、B間所做的功.表中的△Ε3=0.600,W3=0.610(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
次數(shù)M/kg(v22-v12)/m2s-2△Εk/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△Ε31.22W3
41.002.401.202.421.21
51.002.841.422.861.43
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),物體所受合外力的功等于動(dòng)能的變化量.
②將小車停在點(diǎn)C,由靜止開始釋放小車,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng).除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應(yīng)該記錄的物理量為兩光電門間的距離;
③改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量,重復(fù)②的操作.

分析 要探究動(dòng)能定理就需要求出力對(duì)小車做的總功和小車動(dòng)能的變化,這就要求必須知道小車發(fā)生的位移即兩光電門間距離.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析.

解答 解:(2)由△E=$\frac{1}{2}M{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}$得:△Ε3=$\frac{1}{2}$×0.500×2.40=0.600J
根據(jù)表中數(shù)據(jù)由功公式W=FL,可求出兩光電門間距離 L=$\frac{W}{F}$=0.5m,所以W3=F3L=1.22×0.5J=0.610J
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),物體所受合外力的功等于動(dòng)能的變化量.
②根據(jù)動(dòng)能定理知因要求總功必須已知小車位移,故除了光電門傳感器測(cè)量速度和力傳感器測(cè)量拉力的數(shù)據(jù)以外,還應(yīng)該記錄的物理量為兩光電門間的距離L.
故答案為:
(2)0.600,0.610;(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),物體所受合外力的功等于動(dòng)能的變化量.②兩光電門間的距離.

點(diǎn)評(píng) 做實(shí)驗(yàn)題時(shí)應(yīng)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理寫出有關(guān)公式再討論即可,同時(shí)理解動(dòng)能定理的應(yīng)用,注意光電門測(cè)量瞬時(shí)速度的原理.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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11.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度為3m/s2,對(duì)于任意1s來說,下列說法正確的是(  )
A.物體在這1s末的速度比這1s初的速度總是大3m/s
B.物體在這1s末的速度比這1s初的速度總是大3倍
C.物體在這1s末的速度可能比前1s末的速度小3m/s
D.物體在這1s末的速度可能比前1s初的速度大6m/s

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12.在電場(chǎng)中A點(diǎn),先后放入q1、q2兩個(gè)點(diǎn)電荷(q1=2q2),點(diǎn)電荷所受到的電場(chǎng)力分別為F1、F2,兩次測(cè)得該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E1、E2,則(  )
A.F1=F2      E1=E2B.F1=2F2    E1=E2
C.F1=2F2     E1=2E2D.F1=F2     2E1=E2

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9.“神舟十號(hào)”飛船是我國(guó)的“神舟”系列飛船之一,它是我國(guó)的第五艘載人飛船.“神舟十號(hào)”飛船于2013年6月11日17時(shí)38分搭載三位航天員飛向太空,隨后與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器進(jìn)行對(duì)接,航天員進(jìn)入“天宮一號(hào)”進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),并首次開展我國(guó)航天員太空授課活動(dòng).假設(shè)“神舟十號(hào)”飛船運(yùn)行的軌跡為一個(gè)半徑為R的圓,則飛船繞地球運(yùn)行1圈的路程為2πR,位移大小為0;飛船繞地球運(yùn)行1$\frac{2}{3}$圈的路程為$\frac{10}{3}$πR,位移大小為$\sqrt{3}$R.

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16.2011年5月31日,國(guó)際田聯(lián)挑戰(zhàn)賽捷克俄斯特拉發(fā)站比賽結(jié)束,牙買加“飛人”博爾特以9.91s的成績(jī)贏得100m大戰(zhàn).博爾特也曾以19.30s的成績(jī)獲得2008年北京奧運(yùn)會(huì)200m比賽的金牌.關(guān)于他在這兩次比賽中的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是( 。
A.200m比賽的位移是100m比賽位移的兩倍
B.200m比賽的平均速度約為10.36m/s
C.100m比賽的平均速度約為10.09m/s
D.100m比賽的最大速度約為20.18m/s

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6.如圖所示,甲、乙兩個(gè)小球從同一固定斜面的頂端O點(diǎn)水平拋出,分別落到斜面上的A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)為OB的中點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.以下說法正確的是( 。
A.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為1:2
B.甲、乙兩球接觸斜面的瞬間,速度的方向相同
C.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3
D.甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)過程中,速度變化量的方向相同

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13.如圖所示是物體做直線運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象,由圖可知,該物體( 。
A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反B.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同
C.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等D.0~2s的平均速度為0.75m/s

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10.物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),關(guān)于向心力的說法中正確的是( 。
A.向心力是產(chǎn)生向心加速度的力
B.向心力的作用是改變物體速度的方向
C.不管物體是不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力都等于物體受到的合外力
D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的向心力是恒力

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11.如圖,質(zhì)量為m的物體在傾角為α的斜面上靜止,斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.則物體所受的支持力為mgcosα;摩擦力為mgsinα.(重力加速度為g)

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