如圖A,質(zhì)量m=1kg的物體沿傾角θ=37°的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動,風(fēng)對物體的作用力沿水平方向向右,其大小與風(fēng)速v成正比,比例系數(shù)用k表示,物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖B所示.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)初始時刻,風(fēng)對物體的作用力F風(fēng)多大?物體的加速度為多大?
(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為多少?
(3)比例系數(shù)k.
分析:(1)由圖象可以判斷出風(fēng)的作用力和物體的加速度
(2)根據(jù)b圖可以看出當(dāng)沒有風(fēng)的作用時 物體的加速度的大小是4m/s2,由牛頓第二定律可以求得物體與斜面間的動摩擦因數(shù);
(3)當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時,物體的加速度為零,說明此時的物體受力平衡,對物體受力分析,由平衡的條件可以求得比例系數(shù)k.
解答:解:(1)對初始時刻速度為零,故F風(fēng)=0  
由圖讀出a0=4m/s2
(2)在初始位置對物塊受力分析可知
mgsinθ-μmgcosθ=ma0  
解得:μ=
gsinθ-ma0
gcosθ
=0.25; 
(3)對末時刻加速度為零:mgsinθ-μN-kvcosθ=0 
又N=mgcosθ+kvsinθ 
 由圖得出此時v=5m/s
聯(lián)立解得:k=
mg(sinθ-μcosθ)
v(μsinθ+cosθ
=0.84kg/s.
答:(1)初始時刻,風(fēng)對物體的作用力F風(fēng)為0,物體的加速度,4m/s2
(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為0.25
(3)比例系數(shù)k為0.84kg/s.
點評:本題考查了學(xué)生的看圖分析圖象的能力,能根據(jù)圖象從中找出有用的信息,對于本題抓住風(fēng)速為零和風(fēng)速為5 m/s這兩個時刻的物體的運動狀態(tài)即可求得結(jié)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:閱讀理解

(2009?豐臺區(qū)一模)(1)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中,已知重錘的質(zhì)量為m,使用的交流電的頻率為f.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點進行測量并通過計算,就可以驗證機械能守恒定律.
①如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點O的距離為s0,點A、C間的距離為s1,點C、E間的距離為s2,用以上給出的已知量寫出C點速度的表達(dá)式為υc=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
,打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi),重錘的重力勢能的減少量為
mg(s0+s1
mg(s0+s1
,動能的增加量為
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②某同學(xué)上交的實驗報告顯示,重錘增加的動能略大于重錘減小的重力勢能,則出現(xiàn)這一問題的原因可能是
BC
BC
.(填字母)
A.重錘的質(zhì)量測量錯誤
B.該同學(xué)自編了實驗數(shù)據(jù)
C.該同學(xué)實驗操作時先釋放紙帶,后接通電源
D.重錘下落時受到的阻力過大

(2)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長約50cm、電阻約為10Ω,現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無法用游標(biāo)卡尺直接測量.已知這種金屬的電阻率為ρ.實驗室中可以提供下列器材:
A.厘米刻度尺;   B.毫米刻度尺;
C.螺旋測微器;   D.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約lΩ);
E.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.lΩ)”;   F.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6kΩ);
G.滑動變阻器(最大阻值1kΩ,額定電流0.5A);
H.滑動變阻器(最大阻值5Ω,額定電流2A);
L.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻0.05Ω);J.開關(guān)一個及帶夾子的導(dǎo)線若干.
請設(shè)計一個實驗方案,要求實驗誤差小,便于調(diào)節(jié).回答下列問題:
①實驗中應(yīng)測物理量的名稱及符號是
金屬管的長度L、外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I.
金屬管的長度L、外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I.
;
②應(yīng)選用的實驗器材有
B、C、D、F、H、I、J
B、C、D、F、H、I、J
;(填字母)
③在圖2所示的方框中畫出實驗電路圖;
④按照你設(shè)計的電路圖將圖2中所示儀器連成實驗電路;
⑤用測得的物理量和已知量寫出計算金屬管內(nèi)徑d的表達(dá)式為d=
d=
D2-
4ρLI
πU
d=
D2-
4ρLI
πU

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?靜安區(qū)二模)一組同學(xué)用DIS研究“彈簧振子的振動周期和哪些因素有關(guān)”的探究過程如下:
A.有同學(xué)認(rèn)為:彈簧振子的質(zhì)量越大,慣性越大,周期也應(yīng)該越大.也有同學(xué)認(rèn)為周期跟勁度系數(shù)有關(guān).
B.設(shè)計實驗:裝置如圖甲.準(zhǔn)備選用的器材有:力傳感器、質(zhì)量為m0的鉤碼若干個,勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧若干個(已知n個勁度系數(shù)為K的彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)為Kn=
K
n

C.實驗過程如下:
用力將鉤碼向下拉一段距離后放手,鉤碼上下振動,力傳感器上顯示出力隨時間的變化關(guān)系(如圖乙),改變鉤碼的個數(shù)或用幾個彈簧串聯(lián)后反復(fù)實驗,得到表一、表二的數(shù)據(jù):

僅用一根彈簧 研究周期與質(zhì)量關(guān)系
鉤碼的質(zhì)量 m0 2m0 3m0
周期(s) 0.645 0.915 1.116

僅用一個鉤碼 研究周期與勁度系數(shù)關(guān)系
彈簧的個數(shù)(串?dāng)?shù)) 1 2 3
勁度系數(shù)(N/m) K K/2 K/3
周期(s) 0.645 0.910 1.120
D.同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后,對他們的假設(shè)進行了補充完善.問:
(1)上述科學(xué)探究活動中,屬于“制定計劃”和“搜集證據(jù)”的環(huán)節(jié)分別是:
B
B
、
C
C

(2)用力傳感器觀測力隨時間的變化關(guān)系,其目的是:
確定振動的周期
確定振動的周期

(3)周期T與彈簧振子質(zhì)量的關(guān)系是:
T2∝m
T2∝m
.周期T與彈簧勁度系數(shù)的關(guān)系是:
T2
1
K
T2
1
K

(4)如果m0=50×10-3kg,K=4.74N/m,則周期表達(dá)式T=
6.28
m
K
6.28
m
K

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
①在實驗過程中,下列的說法正確的是:
 

A.必須使用的測量儀器有:打點計時器、天平和刻度尺
B.紙帶與打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C.實驗中其他條件不變時,選用重錘質(zhì)量的大小不影響實驗的誤差
D.選紙帶上任意兩點的數(shù)據(jù)都可以驗證機械能守恒定律
②按圖a所示安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖b所示.圖中O點為為打點起始點(速度為零).選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…,測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h1、h2、h3,已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點周期為T.為驗證此實驗過程中機械能是否守恒,需要計算出從打下O點到打下F點的過程中,重錘重力勢能的減少量△Ep=
 
,動能的增加量△Ek=
 
( 用題中所給字母表示 ).
(2)用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內(nèi)電阻分別約為0.1Ω和1kΩ,如圖所示為所需的器材.
①在方框內(nèi)畫出實驗電路圖精英家教網(wǎng)
②把器材連成實驗電路,注意兩個電表要選用適當(dāng)量程,并要求變阻器的滑動片在左端時其電阻值最大.
③一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖線.精英家教網(wǎng)
④根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=
 
V,內(nèi)阻r=
 
Ω.
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
⑤這位同學(xué)對以上實驗進行了誤差分析.其中正確的是
 

A、實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,主要是由于電壓表的分流作用
B、實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,主要是由于電流表的分壓作用
C、實驗測出的電動勢小于真實值
D、實驗測出的內(nèi)阻大于真實值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為2l,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場.A板上有一小孔(它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的小球(可視為質(zhì)點),在外力作用下靜止在軌道的中點P處.孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板l處有一固定檔板,長為l的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q.撤去外力釋放帶電小球,它將在電場力作用下由靜止開始向左運動,穿過小孔(不與金屬板A接觸)后與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計,可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能.小球從接觸Q開始,經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回.由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開彈簧的瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的
1k
(k>1).
(1)小球第一次接觸薄板Q后,則彈簧的彈性勢能多大;
(2)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,小球從開始運動到被第N次彈回兩板間向右運動到達(dá)B板的總時間.

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(2013?廣州三模)(1)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對象驗證“動能定理”,他們在實驗室組裝了如圖甲所示的一套裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)連上紙帶,釋放沙桶時,滑塊處于靜止.要完成該實驗,你認(rèn)為:
①還需要的實驗器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺

②實驗時首先要做的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
,為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

③在上述的基礎(chǔ)上,某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,測得此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.接通電源,釋放沙桶,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則對滑塊,本實驗最終要驗證數(shù)學(xué)表達(dá)式為
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用題中的字母表示).
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,要測量一個標(biāo)有“3V 1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過它的電流,現(xiàn)有如下器材:
A.直流電源3V(內(nèi)阻可不計)
B.直流電表0~3A(內(nèi)阻0.1Ω)
C.直流電表0~600mA(內(nèi)阻約0.5Ω)
D.直流電壓表0~3V(內(nèi)阻約3kΩ)
E.直流電壓表0~15V(內(nèi)阻約200kΩ)
F.滑線變阻器(10Ω,1A)
G.滑線變阻器(1kΩ,300mA)
①除開關(guān)、導(dǎo)線外,為完成實驗,需要從上述器材中選用
ACDF
ACDF
(用字母代號)
②某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接的電路如圖乙所示,電路中所有元器件都是完好的,且電壓表的電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為零,小燈泡不亮,則可判斷斷路的電線是
d
d
;若電壓表示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3A,小燈泡亮,則斷路的導(dǎo)線是
h
h
;若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線是
g
g

③下表中的各組數(shù)據(jù)該同學(xué)在實驗中測得的,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖丙所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線.
④若將該燈泡與一個10Ω的定值電阻串聯(lián),直接接在題中電源兩端,則可以估算出該燈泡的實際功率為
1.8W
1.8W
(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案