【題目】為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：第1步：把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘跨過定滑輪相連，重錘夾后連一穿過打點計時器的紙帶，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示．

第2步：保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示．打出的紙帶如圖丙所示．請回答下列問題：

①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)點間的時間間隔為Δt，根據(jù)紙帶求滑塊速度，打點計時器打B點時滑塊速度vB＝________.

②已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號，只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合＝________.

③算出滑塊運動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點的速度v，以v2為縱軸、W為橫軸建立直角坐標系，描點作出v2W圖象，可知該圖象是一條________，根據(jù)圖象還可求得________．

【答案】 (1) ； (2)下滑的位移x； mgx； ③過原點的直線； 滑塊的質(zhì)量M；

【解析】（1）勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，故：vB=
（2）本題運動過程中，物塊受到的合力為重力，要求合力做的功，則還需要測出這一過程滑塊運動的位移x，則合外力對滑塊做功的表達式W合=mgx

（3）合外力做的功為W=mgx=mv2，所以v2=W，則v2-W圖象是一條過原點的傾斜的直線，根據(jù)圖象課求得直線斜率為k，所以m=，即根據(jù)圖象可以求得滑塊的質(zhì)量．

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】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為6 V的交變電流和直流電，交變電流的頻率為50 Hz．重錘從高處由靜止開始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律．

(1)他進行了下面幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質(zhì)量；

D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；

E．測量紙帶上某些點間的距離；

F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于其增加的動能．

其中沒有必要進行的步驟是________，操作不當?shù)牟襟E是________．(填選項字母)

(2)這位同學(xué)進行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析，如圖乙所示，其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點．根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，可得出打B點時重錘的速度為___________m／s．(保留3位有效數(shù)字)

(3)他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點的速度，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是下列圖中的_________．

(4)他進一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差，為此對實驗設(shè)計進行了改進，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑d.重力加速度為g.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小鐵球下落過程中球心通過光電門中的激光束．小鐵球通過光電門時的瞬時速度__________．如果滿足關(guān)系式________，就可驗證機械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑圓弧軌道ACB的半徑為0.8m，A點與圓心O在同一水平線上，B點是圓弧軌道的最低點，C點離B點的豎直高度為0.2m。一小物塊從軌道上的A點由靜止釋放，滑過B點后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶由電動機驅(qū)動按圖示方向運轉(zhuǎn)，不計物塊通過軌道與傳送帶交接處的動能損失。小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，g取10m/s2。

(1)物塊從A點下滑到B點時速度的大小；

(2)若物塊從A點下滑到傳送帶上后，又恰能返回到C點，求物塊在傳送帶上第一次往返所用的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標系，一物體從t＝0時刻起，由坐標原點O(0,0)開始運動，其沿x軸和y軸方向運動的速度—時間圖像如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是( )

A. 前2 s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運動

B. 后2 s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運動，但加速度沿y軸方向

C. 4 s末物體坐標為(4 m,4 m)

D. 4 s末物體坐標為(6 m,2 m)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在“測定金屬電阻率”的實驗中，需用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)為_____mm．

（2）在“多用電表的使用”實驗中，如圖所示，為一正在測量中的多用電表表盤．如果是用歐姆擋“×10”擋進行測量，且已進行歐姆調(diào)零，則讀數(shù)為_____Ω；如果是將選擇開關(guān)置于“直流50V”擋測量，則讀數(shù)為_____V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國未來將在月球地面上建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關(guān)閉發(fā)動機的航天飛機A在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點B處與空間站C對接。已知空間站繞月圓軌道的半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，月球的半徑為R。下列說法中錯誤的是

A. 航天飛機在圖示位置正在加速向B運動

B. 月球的第一宇宙速度為

C. 月球的質(zhì)量為

D. 要使航天飛機和空間站對接成功，飛機在接近B點時必須減速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究合力做功與物體動能變化的關(guān)系，某實驗小組設(shè)計了如下實驗方案：木板左端固定著一個擋板，一根輕質(zhì)彈簧左端可以拴在擋板上，右端可以拴住一個滑塊，滑塊右端拴著一根細線，細線跨過木板右端的定滑輪，拴著一個重錘，重錘右側(cè)有一個遮光片，當彈簧的長度為原長時，遮光片恰好處于光電門A處，光電門A和B分別連接計時器（圖中未畫出）。已知彈性勢能的表達式為Ep＝k(Δx)2，忽略滑輪摩擦及空氣阻力。實驗步驟如下：

（1）簡述平衡摩擦力的方法：___________________________________________。

（2）在擋板和滑塊間連接好彈簧，保持木板傾角不變，將彈簧分別拉長Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后，從靜止釋放滑塊，分別記下遮光片通過光電門A的時間t1、t2、t3、t4、…。若將前3次實驗中彈簧對小物塊做的功分別記為W1、W2、W3，則W1∶W2∶W3＝________；

（3）若以W為縱坐標、為橫坐標作圖，則得到的圖象近似是________（填“一條直線”或“一條曲線”）。

（4）實驗中， ________（填“必須”或“可以不”）測量遮光片的寬度。________（填“必須”或“可以不”）測量滑塊和重錘的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，重G的物體通過繩OA、OB拴在半圓支架MN上，開始時，OA與豎直方向成角，OB與OA垂直，下列說法正確的是（ ）

A. 此時繩OA中的拉力為0.6G

B. 此時繩OA中的拉力為1.25G

C. 保持OB不動，沿圓弧上移A點，OA繩中拉力變小

D. 保持OB不動，沿圓弧下移A點，OA繩中拉力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上端開口的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上，汽缸內(nèi)部被質(zhì)量為m的導(dǎo)熱性能良好的活塞A和質(zhì)量也為m的絕熱活塞B分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體P和Q，兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T0，氣缸的截面積為S，外界大氣壓強為且不變，現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求：

(1)當活塞A恰好到達汽缸上端時，氣體Q的溫度；

(2)在活塞A上再放一個質(zhì)量為m的物塊C，繼續(xù)給氣體Q加熱，當活塞A再次到達汽缸上端時，氣體Q的溫度。

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