題目列表(包括答案和解析)
甲、乙兩個實驗小組采用了不同的方法“探究動能定理”。
(1)甲實驗小組利用如圖8甲所示的實驗裝置,探究外力對滑塊做功與滑塊動能變化的關系。
①實驗前需要調整氣墊導軌底座使之水平。氣源供氣后,利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平?
答: 。
②如圖乙所示,用游標卡尺測得遮光條的寬度d= cm;實驗時將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=0.624×10-2s,則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為 m/s(保留三位有效數(shù)字).在本次實驗中還需要測量的物理量有:鉤碼的質量m、 和 。
(文字說明并用相應的字母表示)
③本實驗中,外力對滑塊做功W的表達式為 ,滑塊(和遮光條)動能變化量EK2-EK1 的表達式為 。通過幾次實驗,若兩者在誤差允許的范圍內相等,從而說明合外力對滑塊做功等于滑塊動能變化量。
④本實驗中產生系統(tǒng)誤差的主要因素是:_____________________________________
_________________________________________。
某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”,設計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖所示。
②將質量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車。
③在質量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上。
④釋放小車,打開電磁打點計時器的電源,打出一條紙帶。
(1)在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條。經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm。②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出:拉力對小車做的功為 J,小車動能的增量為 J。(結果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)此次實驗探究結果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大。顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產生誤差的因素。請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的三個主要原因是: ① ;② ;③
A.按如圖擺好實驗裝置, |
B.將質量M=0.20 kg的小車拉到打點計時器附近,并按住小車, |
C.在總質量m分別為10 g、30 g、50 g的三種 鉤碼中,挑選了一個質量為50 g的鉤碼掛在拉線 的掛鉤上, |
D.接通打點計時器的電源(電源頻率為f=50 Hz), 然后釋放小車,打出一條紙帶。 |
冬奧會單板滑雪U型池比賽,是運動員僅利用一滑板在U型池雪面上滑行。裁判員根據(jù)運動員騰空的高度、完成動作的難度和效果等因素評分,并要求運動員在滑動的整個過程中,身體的任何部位均不能觸及滑道。單板滑雪U型池的比賽場地截面示意圖如圖所示,場地由兩個完全相同的1/4圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構成,圓弧滑道的半徑R=3.5m,B、C分別為圓弧滑道的最低點,B、C間的距離s=8.0m,運動員在水平滑道以一定的速度沖向圓弧滑道CD,到達圓弧滑道的最高位置D后豎直向上騰空躍起,在空中做出翻身、旋轉等動作,然后再落回D點。假設某次比賽中運動員經(jīng)過水平滑道B點時水平向右的速度v0=17m/s,運動員從B點勻變速直線運動到C點所用時間t=0.5s,從D點躍起時的速度vD=8.0m/s。設運動員連同滑板的質量m=50kg,忽略空氣阻力的影響,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)運動員從D點躍起后在空中完成動作的時間;
(2)運動員從C點到D點運動的過程中需要克服摩擦阻力所做的功;
(3)該單板滑雪運動員保持姿勢不變在水平滑道BC段滑動的過程中是否可能增加其動能呢?說明理由。
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