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【题目】某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。
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(1)实验主要步骤如下:
①将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功。
②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______(用字母M、t1、t2、d表示)。
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复②的操作。
④用游标卡尺测量挡光片的宽度d
(2)下表是他们测得的多组数据,其中M是小车、小车中砝码和挡光片的质量之和,|v-v|是两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE3=_______,W3=__________(结果保留三位有效数字)。
次数 |
| |v-v|/(m/s)2 | ΔE/J | F/N | W/J |
1 | 1.000 | 0.380 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 1.000 | 0.826 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 1.000 | 0.996 | ΔE3 | 1.010 | W3 |
4 | 2.000 | 1.20 | 1.20 | 2.420 | 1.21 |
5 | 2.000 | 1.42 | 1.42 | 2.860 | 1.43 |
(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为
。利用上面的实验器材完成如下操作:保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、
、
的数据,并得到m与
的关系图像,如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,则
=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。
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【题目】如图甲所示,一理想变压器的原线圈串联一电流表,并接在有效值为220 V的交流电源上,副线圈利用导线通过滑动变阻器和小灯泡串联,其中滑动变阻器接入电路部分的电阻R0=10 Ω,小灯泡的电压RL=5 Ω,如图甲所示;现用示波器测出小灯泡两端的电压变化图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
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A. 交变电流的频率为100 Hz
B. 原副线圈的匝数比n1∶n2=10∶1
C. 电流表的读数I=1.32 A
D. 滑动变阻器的触头向右滑动,变压器的输入功率增大
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【题目】某实验小组采用如图1所示装置探究钩码和木块组成系统的动能定理。实验中,木块碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器的工作频率为f。用天平测出木块的质量为M,钩码的质量为m。
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(1)在实验操作过程中,小组某些成员认为:
A.连接电磁打点计时器的电源应是0~12 V的低压直流电源
B.实验时,木块与钩码的质量一定要满足M远大于m
C.实验时,需要考虑到摩擦阻力
D.实验时,先接通电源让打点计时器打点,再释放木块让钩码拉着木块拖着纸带运动
你认为以上合理的是______。(填写相应的字母)
(2)如图2所示是按照正确的实验步骤得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E为打点计时器连续打的六个点(O为打下的第一点)。用刻度尺测出O到D的距离为s,则D点的速度为_________。(用s、f表示)
(3)木块从静止释放滑行s距离过程中,克服摩擦力做的功为_______。(重力加速度为g)
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【题目】(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________
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A.为减小实验误差,长木板应水平放置 |
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 |
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动 |
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度 |
(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处理,获得v,v2的数值记录在表格中。
W | 0 | W0 | 2W0 | 3W0 | 4W0 | 5W0 | 6W0 |
v/(m·s-1) | 0 | 1.0 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
v2/(m2·s-2) | 0 | 1 | 1.9 |
请你根据表中的数据作出W-v、W-v2图线。
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由图线探究功与物体速度变化的关系是 。
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【题目】在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示。让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W。然后用完全相同的橡皮筋二条、三条……合并在一起分别进行第2次、第3次……实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出。打点计时器所用交流电频率为50Hz。
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、__________电源(填“交流”或“直流”)和____________(填测量工具)。
(2)实验中小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力,则下面关于平衡小车摩擦阻力的操作正确的是______(填字母序号)。
A.小车不拖纸带,能够加速下滑即可;
B.小车不拖纸带,能够匀速下滑即可;
C.打开打点计时器,小车拖着纸带,能够加速下滑即可;
D.打开打点计时器,小车拖着纸带,能够匀速下滑即可。
(3)实验中不可缺少的操作是___________(填字母序号)。
A.测出小车的质量; B.测出橡皮筋的伸长量;
C.用量角器测出长木板的倾角; D.改变橡皮筋条数后将小车从同一位置释放。
(4)下列关于此实验操作的说法中,正确的是________(填字母序号)。
A.实验时要尽量保持木板水平;
B.打点计时器的电源要等到小车开始做匀速运动时才能打开;
C.求小车速度时,应取纸带上点迹均匀的部分;
D.用多条橡皮筋时应适当减小橡皮筋的形变量,以免小车速度过大。
(5)分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第一次、第二次、第三次……实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度应该保持一致,我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W。由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图所示是其中四次实验打出的纸带。
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试根据图中的信息,填写下表:____________、___________(保留三位有效数字)
次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
橡皮筋对小车的做功 | W | 2W | 3W | 4W |
小车速度v(m/s) | 1.00 | 1.42 | 2.00 | |
速度的平方v2(m2/s2) | 1.00 | 2.00 | 4.00 |
从表中数据可以得到的结论:小车合外力做的功与小车的_________________成正比。
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【题目】某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器的工作频率为50Hz.
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(1)实验中木板略微倾斜,这样做___.(多选)
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W...橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____m/s.(保留三位有效数字)
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(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图____.
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【题目】某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止.要完成该实验,你认为:
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①还需要的实验器材有____________________.
②实验时首先要做的步骤是___________,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是____________________.
③在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为 __________(用题中的字母表示).
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【题目】匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,矩形线圈abcd的面积S=0.5m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.
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(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?
(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.
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【题目】如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象,则下列说法中正确的是( )
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A. A质点以20m/s的速度匀速运动
B. B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C. B质点最初4s做加速运动,后4s做减速运动
D. A、B两质点在4s末相遇
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【题目】如图甲所示,固定在水平桌边上的“ ”型平行金属导轨足够长,倾角为53,间距L=2m,电阻不计;导轨上两根金属棒ab、cd的阻值分别为R1=2Ω,R2=4Ω,cd棒质量m1=1.0kg,ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它刚要滑出导轨时,cd棒刚要开始滑动;g取10m/s2,sin37 =cos53 =0.6,cos37 = sin53 =0.8。
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(1)在乙图中画出此时cd棒的受力示意图,并求出ab棒的速度;
(2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
(3)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?
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