2.某中學(xué)實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點計時器工作頻率為50Hz.
(1)實驗中木板略微傾斜,這樣做CD.
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…,并起來掛在小車的前端進行多次實驗,每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車.把第1次只掛1條橡皮筋對小車做的功記為W,第2次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W,….橡皮筋對小車做功后而獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出.根據(jù)第4次實驗的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為2.00 m/s.

(3)處理數(shù)據(jù)時,以第一次實驗時橡皮筋做的功W為單位,作出W-v圖象,下列符合正確實驗操作條件下實際情況的是C

分析 (1)小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功;紙帶在橡皮條的作用下做加速運動,橡皮條做功完畢,則速度達到最大,此后做勻速運動.
(2)明確實驗原理以及實驗?zāi)康募纯芍私饩唧w的實驗操作;紙帶上點距均勻時,表示小車已經(jīng)做勻速直線運動,據(jù)此可求出小車做勻速運動時的速度大小,即為最終小車獲得的速度大小;
(3)橡皮筋對小車做的功轉(zhuǎn)化為小車的動能,由動能定理求出W與v的關(guān)系表達式,然后選出W與v的關(guān)系圖象.

解答 解:(1)使木板傾斜,小車受到的摩擦力與小車所受重力的分量大小相等,在不施加拉力時,小車在斜面上受到的合力為零,小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動;小車與橡皮筋連接后,小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力,橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功,故AB錯誤,CD正確;
故選:CD.
(2)各點之間的距離相等的時候小車做直線運動,由圖可知,兩個相鄰的點之間的距離是4.00cm時做勻速直線運動,打點時間間隔為:t=$\frac{1}{f}=\frac{1}{50}$=0.02s,小車速度為:v=$\frac{x}{t}=\frac{0.04}{0.02}$=2.00m/s.
(3)橡皮筋做的功轉(zhuǎn)化為小車動能,由動能定理得:
W=$\frac{1}{2}$mv2-0,
功W與速度v間的關(guān)系為:W=$\frac{1}{2}$mv2,
W與v是二次函數(shù)關(guān)系,因均為正值;故W-v圖象是拋物線的一個分支,故C正確,ABD錯誤.
故選:C
故答案為:(1)CD;(2)2.00; (3)C

點評 本題關(guān)鍵要明確該實驗的實驗原理、實驗?zāi)康,即可了解具體操作的含義,以及如何進行數(shù)據(jù)處理;數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的好題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖甲示,是探究合外力做功與物體動能變化關(guān)系的實驗裝置.實驗用鉤碼重力大小表示小車所受到的合外力.

(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是ADG
A.必須用天平分別測出小車和鉤碼的質(zhì)量         B.復(fù)寫紙必須安裝在紙帶的下面
C.鉤碼的質(zhì)量必須比小車的質(zhì)量大得多           D.實驗前必須平衡小車的摩擦力
E.實驗時應(yīng)先釋放小車,再接通電源             F.每次實驗必須重新平衡摩擦力
G.實驗開始時,小車應(yīng)靠近打點計時器
(2)如圖乙示,在紙帶上選取連續(xù)的1、2、3、4、5、6個打點,測出s1、s2、s.已知打點計時器的打點周期為T,小車質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m.若滿足表達式mgs=$\frac{1}{2}M{(\frac{{s}_{2}}{2T})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{{s}_{1}}{2T})}^{2}$,則可驗證合外力做功與小車動能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.質(zhì)量分別為1kg和4kg的甲、乙兩小球,在光滑水平面上迎面相撞,甲球的速率為10m/s,乙球速率為5m/s,碰撞后乙球以1m/s的速率被反向彈回,甲球碰撞后的速度大小為14m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G.(忽略地球的自轉(zhuǎn))
(1)求地球的平均密度ρ;
(2)我國自行研制的“神舟九號”載人飛船于2012年6月16日從中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場用長征二號F火箭發(fā)射升空.假設(shè)“神舟九號”飛船進入預(yù)定軌道后繞地球做勻速圓周運動,運行的周期是T,結(jié)合題干中所給的已知量,求飛船繞地球飛行時離地面的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.a(chǎn)、b、c三個相同小球在同一高度拋出,a球豎直上拋、b球豎直下拋、c球水平拋出,直至落地,不考慮空氣阻力,在這三個過程中( 。
A.三個球重力做功一樣多B.三個球落地時速度相同
C.三個球重力勢能變化一樣多D.三個球都做勻變速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.理論研究表明,無限大的均勻帶電平面在周圍空間會形成與平面垂直的勻強電場.現(xiàn)有兩塊無限大的均勻絕緣帶電平板,正交放置如圖所示,A1B1兩面正電,A2B2兩面負電,且單位面積所帶電荷量相等(設(shè)電荷不發(fā)生移動).圖中直線A1B1和A2B2分別為帶正電平面和帶負電平面與紙面正交的交線,O為兩交線的交點,C、D、E、F恰好位于紙面內(nèi)正方形的四個頂點上,且CE的連線過O點.則下列說法中正確的是( 。
A.C、E兩點場強相同
B.D、F兩點電勢相同
C.電子從C點移到D點電場力做正功
D.在C、D、E、F四個點中電子在F點具有的電勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.某同學(xué)用如圖(甲)裝置做《探究碰撞中的不變量》實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次.已知小球a的質(zhì)量大于小球b的質(zhì)量.

(1)本實驗必須測量的物理量有以下哪些BD.
A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H;
B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb
C.小球a、b 離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t;
D.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離$\overline{OA}$、$\overline{OB}$、$\overline{OC}$;
E.a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h;
(2)為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,(乙)圖給出了小球a落點的情況,由圖(乙)可得$\overline{OB}$距離應(yīng)為45.90cm.
(3)由實驗測得的數(shù)據(jù),如果滿足等式${m_a}\overline{OB}={m_a}\overline{OA}+{m_b}\overline{OC}$,那么我們認為在碰撞中系統(tǒng)的動量是不變的.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.P、Q兩點電荷的電場線分布如圖所示,c、d為電場中的兩點,一個帶電粒子(不計重力)從a運動到b的軌跡如圖所示,則下列判斷正確的是( 。
A.Q帶正電荷
B.c點的電勢高于d點電勢
C.b點的電場強度大于a點的電場強度
D.在帶電粒子從a點運動到b點的過程中,電場力做負功

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.2015年滑雪世錦賽上,中國隊贏得了女子冠軍及男子亞軍.在一次比賽中,滑雪運動員以初速度5m/s沖上斜坡,在斜坡上做勻減速運動,加速度大小為0.4m/s2,該斜坡長30m,則該運動員通過該斜坡的時間是10s.

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同步練習(xí)冊答案