练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    某实验小组采用图1所示的装置探究“动能定理”，图1中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．精英家教网
    当钩码的质量为0.01kg时，小车能做匀速度运动．当钩码质量为0.03kg，车的总质量为0.13kg，打出如图2的纸带．在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，下列说法正确的是（　　）
    A、C点的即时速度为0.5m/s，小车运动的加速度为1.25m/s2
    B、系统所受到的阻力为0.1N，动力为0.3N
    C、如果选用A、C两点，可算出合外力做功W=FSAC=0.3×3.6×10-2=1.08×10-2（J）
    D、如果选用A、C两点，可算出动能的变化量△Ek=
    1
    2
    （M+m）（vc2-vA2）=7.2×10-3J
    分析：由匀变速运动的推论可以求出小车的瞬时速度与加速度；
    由平衡条件求出小车受到的阻力，根据题意求出动力；
    求出小车的速度，然后由动能定理求出合外力的功，求出动能的变化．
    解答：解：A、电源频率为50Hz，则打点时间间隔T=0.02s，C点的即时速度为vC=
    xBD
    2T
    =
    0.0815-0.0420
    2×0.02
    =0.9875m/s，小车运动的加速度a=
    xCD-xOA+xDE-xAB
    6T2
    =
    (0.0815-0.0610)-(0.0250-0.0100)+(0.1040-0.0815)-(0.0420-0.0250)
    6×0.022
    ≈4.58m/s2，故A错误；
    B、小车做匀速运动，由平衡条件得：摩擦力f=mg=0.01×10=0.1N，动力F=m′g=0.03×10=0.3N，故B正确；
    C、由图示纸带可知，vA=
    xOB
    2T
    =
    0.0420-0.0100
    2×0.02
    =0.8m/s，vC=
    xBD
    2T
    =
    0.0815-0.0420
    2×0.02
    =0.9875m/s，
    选用A、C两点，可算出动能的变化量△Ek=
    1
    2
    M（vc2-vA2）=
    1
    2
    ×0.13（0.98752-0.82）≈0.0218J，由动能定理得：W=△Ek=0.0218J，故CD错误；
    故选：B．
    点评：通过实验来探究物体的动能定理，一是培养学生的动手能力，二是更能让学生理解动能定理的内涵；分析清楚纸带应用匀变速直线运动推论即可正确解题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某实验小组采用图1所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．
    Ⅰ．实验的部分步骤如下：
    ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
    ②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关；
    ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
    Ⅱ．图2是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（计算结果保留两外有效数字）．

    Ⅲ．在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，
    钩码的重力
    钩码的重力
    做正功，
    小车所受阻力
    小车所受阻力
    做负功．
    Ⅳ．实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线（其中△v2=v2-v20），根据图线可获得的结论是
    小车初末速度的平方差与位移成正比
    小车初末速度的平方差与位移成正比
    ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和
    小车的质量
    小车的质量
    ．
    表1纸带的测量结果
    测量点 s/cm v/（m
    0 0.00 0.35
    A 1.51 0.40
    B 3.20 0.45
    C
    5.06
    5.06
    0.49
    0.49
    D 7.15 0.54
    E 9.41 0.60
    （2）甲、乙两个实验小组选用下面不同的实验器材完成“测定金属丝的电阻率”的实验，除待测金属丝（金属丝的电阻Rx约为3Ω）外，实验室还备有的实验器材如下：
    A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）     B．电压表V2（量程l5V，内阻约为75kΩ）
    C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）     D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
    E．滑动变阻器R1（0～100Ω，0.6A）          F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
    G．输出电压为3V的直流稳压电源E        H．螺旋测微器（千分尺）、刻度尺
    I．电阻箱                                J．开关S，导线若干
    甲组根据选用的器材设计了（a）、（b）两个测电阻的电路图4．则：
    ①为减小实验误差，甲组同学还选用的实验器材有（填代号）
    ADEGH
    ADEGH
    ．选用的电路图
    b
    b
     （选填“（a）”或“（b）”），但用该电路电阻的测量值将
    小于
    小于
    真实值．
    ②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示，则金属丝的直径为d=
    0.785
    0.785
    mm．电流表和电压表的示数分别为I=
    1.20
    1.20
    A和U=
    0.50
    0.50
    V．用上述测量数据可计算出电阻率的表达式为
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ．
    乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径，记为d，实物电路如图6．实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下，金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值，接下来在坐标纸上画出了
    1
    I
    -L的关系图线由于是直线，设其斜率为k，直流稳压电源的输出电压为U，则计算金属丝电阻率的表达式为
    kdU
    kdU
    （用k、d、U表示）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组采用图11所示的装置探究“动能定理”，图中小车可放置砝码.实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

    （1）实验的部分步骤如下：

        ①在小车放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；

        ②将小车停在打点计时器附近，__________，__________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，__________；

        ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

    （2）图12是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和Ｅ五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表格中的相应位置。

        表1纸带的测量结果

    测量点

    s/cm

    v/(m·s-1)

    0

    0.00

    0.35

    A

    1.51

    0.40

    B

    3.20

    0.45

    C

     

    D

    7.15

    0.54

    E

    9.41

    0.60

    （3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，__________做正功，__________做负功。

    （4）实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线(其中Δv2=v2-v20)，根据图线可获得的结论是__________。要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和__________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2008年普通高等学校招生统一考试物理试题（广东卷） 题型：实验题

    (13分)某实验小组采用图11所示的装置探究“动能定理”，图中小车可放置砝码.实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。

    （1）实验的部分步骤如下：
    ①在小车放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；
    ②将小车停在打点计时器附近，__________，__________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，__________；
    ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
    （2）图12是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和Ｅ五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表格中的相应位置。

    表1纸带的测量结果

    测量点
    		s/cm
    		v/(m·s-1)
    0
    		0.00
    		0.35
    A
    		1.51
    		0.40
    B
    		3.20
    		0.45
    C
    		 
    		 
    D
    		7.15
    		0.54
    E
    		9.41
    		0.60
     
    （3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，__________做正功，__________做负功。
    （4）实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线(其中Δv2=v2-v20)，根据图线可获得的结论是__________。要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和__________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组采用图4所示的装置探究“动能定理”，即探究小车所受的合外力做功与小车动能的变化之间的关系。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。

    （1）为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，在实验中首先要完成的一个重要步骤是_________________________；

    （2）为在实验中能够使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，须满足的条件是钩码的总质量________小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案