17.我國在小型無人機(jī)的研制和應(yīng)用上取得了重大進(jìn)展,許多小型無人機(jī)常常采用橡皮筋彈射起飛(如圖1所示).某課外活動小組也對此感興趣,大家搜集資料,最后用小車代替無人機(jī)做了如圖2所示的實(shí)驗(yàn).他們讓被拉長的橡皮筋對光滑水平面上的小車做功,使小車由靜止獲得一定的速度v,并用打點(diǎn)計時器測出.如果增加橡皮筋的條數(shù)n,由動能定理(定律)知,小車獲得的速度將增大.用坐標(biāo)圖線表達(dá)n與v的關(guān)系時,設(shè)橫軸為n,為了得到一條直線,縱軸應(yīng)為v2(選填“$\sqrt{v}$”、“v”或“v2”).實(shí)際上無人機(jī)起飛過程會受到與速度成正比的空氣阻力,因此用無人機(jī)做實(shí)驗(yàn),得到上述坐標(biāo)圖線將不再是直線,其斜率將會減小(選填“增大”或“減小”).

分析 橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量,所以我們是通過改變橡皮筋的條數(shù)的方法來改變功,為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關(guān)系就要求將橡皮筋拉到同一位置處;
由動能定理得:W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,觀察圖線發(fā)現(xiàn)W和v是一個2次函數(shù)關(guān)系,所以W與v2可能是線性關(guān)系,故應(yīng)做W-v2圖象;結(jié)合動能定理的表達(dá)式分析斜率的變化.

解答 解:增加橡皮筋的條數(shù)n,則橡皮筋做的功將增大,根據(jù)動能定理W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$可知,小車的速度將增大;
用坐標(biāo)圖線表達(dá)n與v的關(guān)系時,設(shè)橫軸為n,若用v為縱坐標(biāo),得出的先不是直線,為了得到一條直線,縱軸應(yīng)為 v2
實(shí)際上無人機(jī)起飛過程會受到空氣阻力,因此用無人機(jī)做實(shí)驗(yàn),其動能定理的表達(dá)式應(yīng)該為:$nW-fL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
整理得:${v}^{2}=\frac{2nW-fL}{m}$,由于受到的空氣的阻力是變力,所以得到上述坐標(biāo)圖線將不再是直線,由于空氣的阻力隨速度增大,所以斜率將減。
故答案為:動能,v2,減小

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)題首先要弄清楚實(shí)驗(yàn)原理是什么,在明確實(shí)驗(yàn)原理的情況下去記憶實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)步驟,注意事項(xiàng),數(shù)據(jù)處理等方面的問題會起到事半功倍的效果.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,足夠長的粗糙斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,按住B不動,B通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,放手后B沿斜面加速上滑,C一直處于靜止?fàn)顟B(tài).則在A落地前的過程中( 。
A.A的重力勢能的減少量等于B的機(jī)械能的增加量
B.C一定受到水平面的摩擦力
C.水平面對C的支持力小于B、C的總重力
D.A物體落地前的瞬間受到繩子拉力的功率與其重力的功率相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡,現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上,入射角的正弦值為sin i=0.75.求:
(1)光在棱鏡中傳播的速率;
(2)此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖(不考慮返回到AB面上的光線).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.物體的運(yùn)動可以用圖象描述,在如圖所示的x-t和v-t圖象中,分別給出了a、b、c、d四個物體做直線運(yùn)動所對應(yīng)的圖象1、2、3、4.則關(guān)于這四個運(yùn)動,下列說法是正確的是( 。
A.a、b一定在t1時刻相遇
B.c、d一定在t3時刻相遇
C.a、b運(yùn)動方向相同,c、d運(yùn)動方向相同
D.a、b運(yùn)動方向相反,c、d運(yùn)動方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,兩個同心圓,半徑分別為r和2r,在兩圓之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.圓心O處有一放射源,放出粒子的質(zhì)量為m,帶電荷量為-q,假設(shè)粒子速度方向都和紙面平行,不計粒子重力.
(1)圖中箭頭表示某一粒子初速度的方向,OA與初速度方向夾角為60°,要想使該粒子經(jīng)過磁場第一次通過A點(diǎn),則初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出環(huán)形區(qū)域,則粒子的初速度不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一般的曲線運(yùn)動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓周運(yùn)動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替.如圖(a)所示,曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為:通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓,其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑.
在場強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)磁場中,一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O點(diǎn)靜止釋放,小球的運(yùn)動曲線如圖所示.已知此曲線在最低點(diǎn)的曲率半徑為該點(diǎn)到x軸距離的2倍,重力加速度為g.求:

(1)小球運(yùn)動到任意位置P(x,y)處的速率v.
(2)小球在運(yùn)動過程中第一次下降的最大距離ym
(3)當(dāng)在上述磁場中加一豎直向上場強(qiáng)為E(E>$\frac{mg}{q}$)的勻強(qiáng)電場時,小球從O靜止釋放后獲得的最大速率vm

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.下面各圖中,實(shí)線為河岸,虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π兜膶?shí)際航線,小船船頭指向如圖所示,河水的流動方向?yàn)閳D中v的箭頭所指,以下各圖可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,質(zhì)量為m2=0.5kg的長木板B靜置在粗糙水平地面上,與長木板B右端距離為S=0.16m處有一質(zhì)量為m3=0.3kg的靜止小物塊C.現(xiàn)有一質(zhì)量m1=1.0kg的小物塊A,以初速度V0=2.1m/s水平向右滑上B板左端.隨后木板B與物塊C之間會發(fā)生時間極短的彈性正碰.最終物塊A和長木板B均停下來,且A剛好停在B的最右端.已知物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1、木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.05、物塊C與地面之間無摩擦,A、C均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2.求:

(1)長木板B開始運(yùn)動時,A和B的加速度大;
(2)長木板B與小物塊C碰撞結(jié)束瞬間,B和C的速度大小;
(3)長木板B的長度L以及整個過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一單匝“L”形線框abcdef,線框質(zhì)量為m,電阻為R,ab、bc、cd、de邊長均為l.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場區(qū)寬度為2l,邊界與bc邊平行.線框在水平向右的拉力作用下以速度v勻速穿過磁場區(qū)域.求:

(1)在進(jìn)入磁場過程中通過線框的電荷量q;
(2)線框穿過磁場區(qū)域過程中拉力做的功W;
(3)畫出線框穿過磁場區(qū)域過程中,線框中電流隨時間變化的i-t圖線.(取逆時針方向?yàn)殡娏髡较颍?/div>

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同步練習(xí)冊答案