【題目】利用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，打點計時器的電源為50H的交流電。

(1)實驗操作步驟如下：

①掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到車做勻速運動；

②掛上鉤碼，按實驗要求打出的一條紙帶如圖乙所示；用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離△x，記錄在紙帶上。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理及實驗結(jié)論

①從圖乙數(shù)據(jù)可以計算打出計數(shù)點“6”時小車的速度v6=___________m/s；(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

②將鉤碼重力mg視為小車受到的拉力F，當(dāng)?shù)刂亓λ俣?/span>g=9.80m/s2，利用W=mg△x算出拉力對小車做的功W，利用動能公式Ek=Mv2算出小車動能，求出動能的變化量△Ek。并把計算結(jié)果標(biāo)在△Ek－W坐標(biāo)中，畫出的圖線如圖丙所示。

③從圖丙中可計算出直線斜率k，從k值大小就可以判斷出實驗預(yù)期結(jié)論是否正確（實驗預(yù)期結(jié)論是動能變化等于拉力做功)。若實驗結(jié)論與預(yù)期結(jié)論相符合，則k值為___________(填“k≈1"、“k>1”或“k<1")

(3)實驗結(jié)論及應(yīng)用

實驗結(jié)果表明，△Ek總是略小于W。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。從圖中算出直線斜率為k，以及題中小車質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m就可算出小車受到的實際拉力F，其計算公式是F=___________。

【答案】0.458

【解析】

根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出計數(shù)點6的瞬時速度；根據(jù)動能定理分析即可；對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得出整體的加速度，隔離分析，結(jié)合牛頓第二定律得出小車受到的實際拉力；

解：①計數(shù)點6的瞬時速度：

③由于已平衡摩擦力，所以小車受到的合外力等于小車受到的拉力F，根據(jù)動能定理可得拉力對小車做的功W等于小車動能的變化量，即：，所以在△Ek－W的圖線中的直線斜率；

(3) 根據(jù)動能定理可得，直線斜率為；對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，，則小車受到的實際拉力，

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】航天事業(yè)在不斷地發(fā)展，各國對探索太空的奧秘都已產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是對適合人類居住的星球的探索。經(jīng)過長時間的觀測，終于在太陽星系外發(fā)現(xiàn)了一顆適合人類居住的星球A，通過研究發(fā)現(xiàn)星球A的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的2倍，直徑約為地球直徑的2倍。則

A. 星球A的自轉(zhuǎn)周期一定比地球的自轉(zhuǎn)周期小

B. 同一物體在星球A表面的重力約為在地球表面重力的倍

C. 星球A衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度與地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度近似相等

D. 如果星球A的衛(wèi)星與地球的衛(wèi)星分別以相同的軌道半徑運行，則兩衛(wèi)星的線速度大小一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】讓一價氫離子、一價氦粒子和二價氦粒子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，則（ ）

A. 它們會分成三股射出

B. 它們會分成兩股射出

C. 它們會沿同一軌跡運動

D. 它們只是在同一位置射出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定光滑斜面AC長為L，B為斜面中點。小物塊在恒定拉力F作用下，從最低點A由靜止開始沿斜面向上運動，到B點時撤去拉力F，小物塊能繼續(xù)上滑至最高點C，整個過程運動時間為t0。下列四圖分別描述該過程中小物塊的速度v隨時間t、加速度a隨時間t、動能Ek隨位移x、機械能E隨位移x的變化規(guī)律，可能正確的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個圓形區(qū)域內(nèi)，兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4與A1A3的夾角為60°．一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū)，最后再從A4處射出磁場．已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t，求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強度的大�。ê雎粤Ｗ又亓Γ�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標(biāo)準(zhǔn)(達標(biāo)的污水離子濃度低，電阻率大，一般電阻率ρ≥200Ω·m的工業(yè)廢水即達到排放標(biāo)準(zhǔn))。圖甲所示為該組同學(xué)所用圓柱形盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極小)，其余側(cè)面由絕緣材料制成，左、右兩側(cè)帶有接線柱。

(1)先用刻度尺和游標(biāo)卡尺分別測量盛水容器的長度L和內(nèi)徑D，某次測量示數(shù)如圖乙所示，他們的讀數(shù)分別為：L=40.0cm；D=___________cm。

將水樣注滿容器后，進行以下操作：

(2)分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩擋粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖丙所示，則所測水樣的電阻約為___________Ω。

(3)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：

A.電流表(量程5mA，電阻RA=800Ω)

B.電壓表(量程15V，電阻RV約為10kΩ)

C.滑動變阻器(0~20Ω，額定電流1A)

D.電源(12V，內(nèi)阻約10Ω)

E.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

請在圖丁中完成電路連接。________________________

(4)正確連接電路后，閉合開關(guān)，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復(fù)上述測量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示。

U/V

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

I/mA

0.73

1.43

2.17

2.89

3.58

由以上測量數(shù)據(jù)得到U/I的平均值為2772Ω，則待測水樣的電阻為___________Ω。據(jù)此可知，所測水樣___________排放標(biāo)準(zhǔn)(填“達到”或“沒達到”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用落體法驗證機械能守恒定律，打出如圖甲所示的一條紙帶。已知打點計時器頻率為50Hz.

（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點時重物的速度為 ________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）某同學(xué)選用兩個形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進行實驗，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1 ________b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）。

（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質(zhì)量m2 = 0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g = 9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f =______N.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】足夠長的水平傳送帶右側(cè)有一段與傳送帶上表面相切的光滑圓弧軌道，質(zhì)量為M＝2kg的小木盒從離圓弧底端h=0.8m處由靜止釋放，滑上傳送帶后作減速運動，1s后恰好與傳送帶保持共速。傳送帶始終以速度大小v逆時針運行，木盒與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，木盒與傳送帶保持相對靜止后，先后相隔T＝5s，以v0＝10m/s的速度在傳送帶左端向右推出兩個完全相同的光滑小球，小球的質(zhì)量m＝1kg．第1個球與木盒相遇后，球立即進入盒中并與盒保持相對靜止，第2個球出發(fā)后歷時△t＝0.5s與木盒相遇。取g＝10m/s2，求：

（1）傳送帶運動的速度大小v，以及木盒與第一個小球相碰后瞬間兩者共同運動速度大小v1；

（2）第1個球出發(fā)后經(jīng)過多長時間與木盒相遇；

（3）從木盒與第1個球相遇至與第2個球相遇的過程中，由于木盒與傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示、兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l=0.9m，與水平面夾角θ=30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2T，方向垂直與斜面向上，甲、乙是兩根質(zhì)量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿，垂直于導(dǎo)軌放置。甲置于磁場的上邊界ab處，乙置于甲上方l處，現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時釋放，并立即在甲上施加一個沿導(dǎo)軌方向的拉力F，甲始終以a=5m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運動，乙進入磁場時恰好做勻速運動，g=10m/s2。計算：

(1)每根金屬桿的質(zhì)量m；

(2)拉力F的最大值；

(3)乙到達磁場下邊界時兩桿間的距離及乙穿過磁場的過程中電路產(chǎn)生的熱量。

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