【題目】某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：

①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖.

②將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．

③在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線P上．

④釋放小車，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．

(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出較為滿意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：

①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.

②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00 m/s.

該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出拉力對(duì)小車做的功為________J，小車動(dòng)能的增量為________J.（結(jié)果保留2為有效數(shù)字）

(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒(méi)能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是(至少說(shuō)出一種可能)：_________________________________________

【答案】（1）0.20，0.10，（2）小車質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，沒(méi)有平衡摩擦力

【解析】試題分析：（1）將砝碼重力當(dāng)作小車所受合外力，根據(jù)功的定義可以正確解答，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度可以求出第5個(gè)點(diǎn)的速度大小，進(jìn)一步求出其動(dòng)能大��；

（2）實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自兩個(gè)方面一是由實(shí)驗(yàn)原理不完善，沒(méi)有平衡摩擦力導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，一是由數(shù)據(jù)測(cè)量如測(cè)量距離等導(dǎo)致的偶然誤差，可以從這兩個(gè)方面進(jìn)行分析．

解：（1）從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功：W=mgs=0.20J；

小車的動(dòng)能增量為：△EK==0.10J．

（2）該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：

F=Ma ①

對(duì)砂桶和砂有：mg﹣F=ma ②

F=mg，

由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，顯然該實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有滿足這個(gè)條件；另外該實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行平衡摩擦力操作，否則也會(huì)造成較大誤差．

故答案為：（1）0.20，0.10，（2）小車質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，沒(méi)有平衡摩擦力

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證ml、m2及地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開(kāi)始下落，ml下面拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．題13-2圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）．已知ml=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v= m/s；

（2）從0點(diǎn)到第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEK= J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP= J；

（3）通過(guò)（2）中的數(shù)據(jù)你得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方向就在曲線上該點(diǎn)的切線上

B. 曲線運(yùn)動(dòng)的速度不一定變化

C. 曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不一定變化

D. 曲線運(yùn)動(dòng)的速率不一定變化

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】近幾年，在國(guó)家宏觀政策調(diào)控下，我國(guó)房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)．若將房?jī)r(jià)的“上漲”類比成“加速”，將房?jī)r(jià)的“下跌”類比成“減速”，據(jù)此，你認(rèn)為“房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)”可類比成（　�。�

A. 速度增加，加速度減小

B. 速度增加，加速度增大

C. 速度減小，加速度增大

D. 速度減小，加速度減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某種粒子加速器的設(shè)計(jì)方案如圖19所示，M、N為兩塊垂直于紙面旋轉(zhuǎn)放置的圓形正對(duì)平行金屬板，兩金屬板中心均有小孔（孔的直徑大小可忽略不計(jì)），板間距離為h。兩板間接一直流電源，每當(dāng)粒子進(jìn)入M板的小孔時(shí)，控制兩板的電勢(shì)差為U，粒子得到加速，當(dāng)粒子離開(kāi)N板時(shí)，兩板的電勢(shì)差立刻變?yōu)榱恪山饘侔逋獠看嬖谥�、下兩個(gè)范圍足夠大且有理想平面邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上方磁場(chǎng)的下邊界cd與金屬板M在同一水平面上，下方磁場(chǎng)的上邊界ef與金屬板N在同一水平面上，兩磁場(chǎng)平行邊界間的距離也為h，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩平行金屬板右側(cè)形成與金屬板間距離一樣為h的無(wú)電場(chǎng)、無(wú)磁場(chǎng)的狹縫區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板小孔處無(wú)初速度釋放，粒子在MN板間被加速，粒子離開(kāi)N板后進(jìn)入下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若空氣阻力、粒子所受的重力以及粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)、兩金屬板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)以及電場(chǎng)變化對(duì)于外部磁場(chǎng)和粒子運(yùn)動(dòng)的影響。

（1）為使帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后不打到金屬板上，請(qǐng)說(shuō)明圓形金屬板的半徑R應(yīng)滿足什么條件；

（2）在ef邊界上的P點(diǎn)放置一個(gè)目標(biāo)靶，P點(diǎn)到N板小孔O的距離為s時(shí)，粒子恰好可以擊中目標(biāo)靶。對(duì)于擊中目標(biāo)靶的粒子，求：

①其進(jìn)入電場(chǎng)的次數(shù)n；

②其在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示除氣缸右壁外其余部分均絕熱，輕活塞K與氣缸壁接觸光滑，K把密閉氣缸分隔成體積相等的兩部分，分別裝有質(zhì)量、溫度均相同的同種氣體a和b，原來(lái)a、b兩部分氣體的壓強(qiáng)為p0、溫度為27 ℃、體積均為V。現(xiàn)使氣體a溫度保持27 ℃不變，氣體b溫度降到-48 ℃，兩部分氣體始終可視為理想氣體，待活塞重新穩(wěn)定后，求：最終氣體a的壓強(qiáng)p、體積Va。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一等腰直角三角形ACD區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從AC邊的中點(diǎn)O垂直于AC邊射入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若該三角形的兩直角邊長(zhǎng)均為2l，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（　　）

A. 若該粒子的入射速度為v=，則粒子一定從CD邊射出磁場(chǎng)，且距點(diǎn)C的距離為l

B. 若要使粒子從CD邊射出，則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為v=

C. 若要使粒子從AC邊射出，則該粒子從O點(diǎn)入射的最大速度應(yīng)為v=

D. 該粒子以不同的速度入射時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF傾斜放置，其所在平面與水平面間的夾角為θ= 30°，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌下端分別連著電容為C的電容器和阻值R=2r的電阻．一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒放在導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩一端拴在金屬棒中間、另一端跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量M=4m的重物相連．金屬棒與定滑輪之間的輕繩始終在兩導(dǎo)軌所在平面內(nèi)且與兩導(dǎo)軌平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，初始狀態(tài)用手托住重物使輕繩恰處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，由靜止釋放重物，求：（重力加速度大小為g，不計(jì)滑輪阻力）

(1)若S1閉合、S2斷開(kāi)，重物的最大速度；

(2)若S1和S2均閉合，電容器的最大帶電量；

(3)若S1斷開(kāi)、S2閉合，重物的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式．

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