探究物理过程.构建准确的物理模型. 例1.两块大小不同的圆形薄板.质量分别为M和m..半径分别为R和r.两板之间用一根长为L=0.4m的轻质绳相连结.开始时.两板水平叠放在支架C上方高h=0.2m处.如图示a示.以后.两板一起自由下落支架上有一个半径为R′的圆孔.两板中心与圆孔中心在同一直线上.大圆板碰到支架后跳起.机械能无损失.小圆板穿过圆孔.两板分离.试求当细绳绷紧的瞬间两板速度(取g=10m/s2) 点评:本题的整个过程可分为以下几个阶段: ⑴.两板自由下落.(此时两板作为一个整体可抽象为一个质点模型,其自由下落运动过程作为一个自由落体运动模型) ⑵.大圆板与支架相碰.且无能量损失.该瞬间的行为可作为一次“弹性碰撞 运动模型.而小圆板继续下落. ⑶.细绳绷紧瞬间.两板通过绳的相互作用获得共同速度.可作为一个“完全非弹性碰撞运动模型. 求解: 两板落至支架C时的速度: 大圆板与支架C碰后以速度为初速度竖直跳起.设至细绳绷紧前历时t1,绷紧前的速度为v1.上跳高度为为h1.则: v1= v0-g t1 --------------------------① v12=v02-2gh1 --------------------------② 小圆板穿过圆孔时的速度为v0.设落至细绳绷紧前历时t2,速度为v2.下落高度为h2.则: v2= v0+g t2 --------------------------③ v22=v02-2gh2 --------------------------④ 据题意有:t1=t2.h1+h2=L=0.4m.故 由①③两式有: v1+v2=2v0=4m/s --------------⑤ 由②④两式有: v22-v12=2gL=2×10×0.4=8(m/s)2 ------⑥ 由⑤⑥两式可得绳绷紧前两板速度大小分别为: v1=1m/s v2=3m/s 方向:v1 向上 v2向下 由于细绳绷紧时间极短.重力的冲量可忽略.故绷紧过程中系统动量守恒.设两板共同速度为u.取竖直方向为正.由动量守恒定律有: mv2-Mv1=(m+M)v 得 即该瞬间两板获得向下的共同速度为. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

  实验步骤如下:

  ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;

  ②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离,B点到水平桌面的垂直距离

  ③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

  ④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值

  ⑤利用所测数据求出摩擦力和斜面倾角的余弦值

  ⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出关系曲线。

  ⑴用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):

  ①斜面倾角的余弦=          

  ②滑块通过光电门时的速度v=        

  ③滑块运动时的加速度a=         

  ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=         

  (2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d=              

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为了探究力、质量与加速度三个物理量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与       的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与        的关系。最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的             的科学方法。如图所示,是某同学用DIS实验系统探究"物体的加速度与力和质量的关系"实验装置.从所提供的装置图可知,这位同学在实验测量前,还需要对实验装置作一些必要的调整,请你写出一处需要进行调整的地方:                                   
    如果悬挂物F的重力越来越大时,小车的加速度会无限制地增加吗?
简要回答:                               
(DIS是数字化信息系统的简称)

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利用如图1所示装置探究动能定理,在斜面体的斜面上,一质量为1kg的物块后面固定一条通过打点计时器的纸带。先打点,然后让物块从静止开始沿斜面匀加速下滑,得到一条如图2所示的纸带。O点为打点的第一个点,A、B、C、D、E、F、H是计数点,每相邻两计数点间还有4个点没有标出,OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FH=26.79cm,根据以上数据进行下列处理。(g=10m/s2)

(1)物块匀加速下滑的加速度是   m/s2,物体所受的合外力是    N。(结果保留三位有效数字)

(2)完成右表:

(3)利用(2)表中的数据,画出下列图象的图线。(按表中的数据小数点后保留两位作图)

(4)根据(2)表中的数据和(3)中的图线,实验结论是          

                                


从0点到各点的过程

合力所做的功W

单位(J)

各点的动能EK

单位(J)

OB

0.8838

B

0.8845

OC

1.3275

C

1.3276

OD

D

1.8634

OE

2.4858

E

OF

3.1998

F

3.1992

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某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间,

实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m

(2)用直尺测量A、B之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2

(3)将滑块从A点静止释放.由光电计时器读出滑块的挡光时间t

(4)重复步骤 ③ 数次,井求挡光时间的平均值

(5)利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα

(6)多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线。

用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)

(1)斜面倾角的余弦cosα         

(2)滑块通过光电门时的速度v       

(3)滑块运动时的加速度a         

(4)滑块运动时所受到的摩擦阻力f     

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伽利略在研究自由落体运动时,首先大胆提出“重物与轻物应该下落得同样快,落体运动一定是一种最简单的变速运动”的观点.这一认识的飞跃过程在科学探究中被称为“科学猜想”,它孕育了科学的重大发现.科学的猜想,能让人们在科学探究中把握住探究的方向,正确地设计实验,明确所需测量的物理量.科学猜想的提出,一般经历的过程是(  )

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同步练习册答案