精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(2013?商丘三模)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示.小木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长水平放置的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时小木块所处的位置,测得OB1的距离为L1,并把此过程中弹簧对小木块做的功记为W1.用完全相同的弹簧2根、3根…并列在一起进行第2次、第3次…实验并记录相应的数据,作出弹簧对小木块做功W与小木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示.请回答下列问题:

(1)W-L图线为什么不通过原点?
摩擦力对木块做了功
摩擦力对木块做了功
.
(2)弹簧被压缩的长度LOA=
3
3
cm.
分析:根据动能定理找出L与
v
2
0
的关系,然后结合图象W-L的关系找出W与
v
2
0
的关系,结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功.
解答:解:木块在平衡位置处获得最大速度,之后与弹簧分离,在摩擦力作用下运动到B位置停下,由O到B根据动能定理:-fL=0-
1
2
mv02,故L∝
v
2
0
;
对全过程应用动能定理有:W-fLOA-fL=0即W=fL+fLOA结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功.
(1)根据动能定理全过程的表达式,所以W-L图线不通过原点,是因为未计木块通过AO段时,摩擦力对木块所做的功.
(2)图中W轴上的斜率等于摩擦力大小,即f=
5-1
0.36
=
100
9
N,截距等于摩擦力做的功
1
3
J,则LOA=
1
3
100
9
=0.03m=3cm
故答案为:(1)摩擦力对木块做了功;(2)3
点评:本题考查了创新方法探究功与速度的关系,关键是列出两个动能定理方程然后结合数学函数进行分析出截距与斜率的物理意义,有些难度.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻.平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场.质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止.已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u,金属棒与导轨间接触良好.则金属棒穿过磁场区域的过程中(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)下列说法不正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)一台理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比是11:1,原线圈接入电压为220V的正弦交流电.一只理想二级管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示.则下列判断正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?商丘三模)如图所示,在固定的光滑水平杆(杆足够长)上,套有一个质量为m=0.5kg的光滑金属圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着一个质量为M=1.98kg的木块,现有一质量为m0=20g的子弹以v0=100m/s的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间,g取10m/s2),求:
①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能;
②木块所能达到的最大高度.

查看答案和解析>>

同步练习册答案