某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系.他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置.另外他們還找到打點計時器所用的學生電源一臺.天平.刻度尺.導線.復寫紙.紙帶.砝碼若干.當滑塊連接上紙帶.用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時.釋放小桶.滑塊處于靜止狀態(tài).(1)某同學的實驗步驟如下:用天平稱量小車的質量M和砝碼的總質量m.讓砝碼帶動小車加速運動.用打點計時器記錄其運動情況.在打點計時器打出的紙帶上取兩點.測出這兩點的間距L.算出這兩點的速度v1與v2.①本實驗裝置圖中有什么缺點或錯誤?②要完成本實驗.還缺哪些實驗步驟?③應控制的實驗條件是什么? (2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示.已知相鄰兩個點間的時間間隔為T.從A點到B.C.D.E.F點的距離依次為s1.s2.s3.s4.s5(圖中未標s3.s4.s5).則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中.合外力對滑塊所做的功W= ,該滑塊動能改變量的表達式為△EK= (結果用題中已知物理量的符號表示),若滿足 .則動能定理得證. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系,他們在實驗室組裝了一套如圖(1)所示的裝置.他們找到的實驗器材還有:打點計時器所用的學生電源一臺、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干.將小車連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶.
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  (1)某同學的實驗步驟如下:用天平稱量小車的質量M和沙與桶的總質量m.讓沙桶帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距,分別算出這兩點的速度.
   ①本實驗要使系統(tǒng)受到的摩擦力的影響降到最小,需要平衡摩擦力,該同學應如何操作?
     答:
 

   ②本實驗認為小車所受的合外力等于沙與桶的重力,則該控制的實驗條件是什么?
     答:
 

  (2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如圖(2)所示,已知相鄰兩個點間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E、F點距離依次為s1、s2、s3、s4、s5(圖中未標出s3、s4、s5).則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應的過程中,合外力對小車做的功W=
 
;該小車動能改變量的表達式△Ek=
 
(結果用題中已知物理量的符號表示);若滿足
 
,則動能定理得證.

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某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到打點計時器所用的學生電源一臺、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。當小車連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶。

(1)某同學的實驗步驟如下:用天平稱量小車的質量M和沙與桶的總質量m。讓沙桶帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L,算出這兩點的速度v1與v2

  ①本實驗裝置圖(準備放開小車時刻)中有什么缺點或錯誤?

 

                                                                   

  ②要完成本實驗,還缺哪些重要實驗步驟?

 

                                                                     

  ③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力,則應控制的實驗條件是什么?

 

                                                                    

(2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示,已知相鄰兩個點間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2s3、s4s5(圖中未標s3、s4、s5),則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中,合外力對小車所做的功W=               ;該小車動能改變量的表達式為△EK=                     (結果用題中已知物理量的符號表示);在誤差允許范圍內若滿足      ,則動能定理得證

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某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到打點計時器所用的學生電源一臺、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。當小車連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上小沙桶。

(1)某同學的實驗步驟如下:用天平稱量小車的質量M和沙與桶的總質量m。讓沙桶帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L,算出這兩點的速度v1與v2。

  ①本實驗裝置圖(準備放開小車時刻)中有什么缺點或錯誤?

 

                                                                   

  ②要完成本實驗,還缺哪些重要實驗步驟?

 

                                                                     

  ③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力,則應控制的實驗條件是什么?

 

                                                                     

(2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示,已知相鄰兩個點間的時間間隔為T,從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2s3、s4s5(圖中未標s3s4、s5),則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中,合外力對小車所做的功W=              ;該小車動能改變量的表達式為△EK=                    (結果用題中已知物理量的符號表示);在誤差允許范圍內若滿足      ,則動能定理得證

 

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某探究學習小組的同學欲探究“恒力做功與動能改變的關系”,他們在實驗室組裝了一套如下圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:

(1)你認為還需要的實驗器材有                   .

(2)實驗時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,沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是   ,實驗時首先要做的步驟是  .

(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,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).則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為              (用題中的字母表示).

(4)如果實驗時所用滑塊質量為M,沙及沙桶總質量為m,讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,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).要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,則最終需驗證的數(shù)學表達式為      (用題中的字母表示).

 

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某探究學習小組的同學欲探究“恒力做功與動能改變的關系”,他們在實驗室組裝了一套如下圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
(1)你認為還需要的實驗器材有                   .
(2)實驗時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,沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是  ,實驗時首先要做的步驟是 .
(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m.讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,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).則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為              (用題中的字母表示).
(4)如果實驗時所用滑塊質量為M,沙及沙桶總質量為m,讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,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).要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,則最終需驗證的數(shù)學表達式為     (用題中的字母表示).

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一、1、BC 2、B  3、C 4、AD 5、ACD 6、D 7、ABD 8、C

9、C 10、ACD 11、BD 12、D

二、實驗題(本題共2小題共18分)將答案填在橫線上或作圖和連線

13、(8分)(1)實驗裝置圖中存在的問題有:細線與軌道平面應該平行;---1分

初始時刻,小車應緊靠打點計時器 ---1分    

所缺的步驟:調節(jié)軌道的傾斜程度,使小車能在軌道上勻速運動為止 ------1分                                   

應該控制的實驗條件是M>>m------1分              

   (2)   ---1分

      ---1分

       -----2分

14、(10分)(1)①_____30.6~30.9     (1分)

②__150____         (1分)

 

③____?1K         (1分)

歐姆調零         (1分) 

(2)①  B              (1分)

②  新電池內阻很小(1分)                      ③電路圖(4分)

 

三、本大題共四小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

15、(12分)(1)設電子經電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理

              e U1=-0…………………………………………(2分)

         解得  ………………………………..………(2分)

(2)電子以速度v0進入偏轉電場后,垂直于電場方向做勻速直線運動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E,電子在偏轉電場中運動的時間為t,加速度為a,電子離開偏轉電場時的側移量為y。由牛頓第二定律和運動學公式

                t=……………………………………………..……….(1分)

F=ma    F=eE    E=

a =……………………………………………(2分)

y=……………………………………………(1分)

解得  y=…………………………………………(2分)

(3)減小加速電壓U1;增大偏轉電壓U2;……(2分)

16、(13分)(1)(4分)②軌跡不可能存在

①位置,三力可能平衡或三力的合力可能與速度在一直線.,運動員做直線運動

②位置,合力方向與速度方向不可能在一直線,所以不會沿豎直方向做直線運動

②位置F1的方向按圖a,理論上是向右,畫出向左也不扣分,但是F1F2標錯位置要扣分。.

(2)(3分)由①位置的受力分析可知,勻速運動時

F1=mgcos=C1v2……⑴

F2=mgsin=C2v2……⑵ 

兩式消去mg和v得tan=C2/C1

(3)(3分)在圖b中過原點作直線

正確得到直線與曲線的交點

C2=2,C1=5.55.5~5.6均正確.

根據(jù)F2=mgsin=C2v2或F1=mgcos=C1v2

上兩式任取其一.

得v=10.9m/s在10.7~11.0之間均可.

(4)(3分)E=mgH+12 mv02-12 mv2=7010800+12 701502-12 7010.92.J=1.34106 J

17、(14分)(1)設小環(huán)到達b點的速率為v1,因小環(huán)在b點恰好與細桿無相互作用力,則有:Eq=qv1B(2分)

(2分)

對小環(huán)在ab段的運動過程用動能定理,有:

(2分)

得:W=-6×10-3J(1分)

(2)小環(huán)在cd段做勻速直線運動,且與細桿無相互作用力,則小環(huán)受力情況如圖所示.

設小環(huán)剛過c點的速度為v2,由幾何關系可知,

電場力Eq=mg(1分),w.w.w.k.s.5 u.c.o.m洛倫茲力(1分)

B

設ac間的水平距離為l,對小環(huán)在bc段的運動過程用動能定理,有:

2分)

得:l=0.6m(1分)

18、(15分)(1)設第一顆子彈進入靶盒A后,子彈與靶盒的共內速度為。

  根據(jù)碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,有: 。1分)

  設A離開O點的最大距離為,由動能定理有:。1分)

  解得:  (2分)

(2)根據(jù)題意,A在的恒力F的作用返回O點時第二顆子彈正好打入,由于A的動量與第二顆子彈動量大小相同,方向相反,故第二顆子彈打入后,A將靜止在O點。設第三顆子彈打入A后,它們的共同速度為,由系統(tǒng)動量守恒得:。2分)

  設A從離開O點到又回到O點所經歷的時間為t,取碰后A運動的方向為正方向,由動量定理得:  (2分)

  解得:    (2分)

(3)從第(2)問的計算可以看出,第1、3、5、……(2n+1)顆子彈打入A后,A運動時間均為 。3分)

故總時間 。2分)

 

 

 

 

 

 


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