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公式: W合= DEk = Ek2 一Ek1 = 21 機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能 = 動能+重力勢能+彈性勢能 條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2008?淮安模擬)(1)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個小的等分刻度.用它測量一工件的長度,如圖甲所示,圖示的讀數(shù)是
104.05
104.05
mm;

(2)科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究,而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究.下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系.
Ⅰ.理論探究:
根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和有關(guān)運(yùn)動學(xué)公式,推導(dǎo)在恒定合外力的作用下,功與物體動能變化間的關(guān)系,請?jiān)诖痤}紙上對應(yīng)位置寫出你的推導(dǎo)過程.
答:
W=
1
2
mv22-
1
2
mv12
W=
1
2
mv22-
1
2
mv12

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究:
①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖乙所示,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
a.
平衡摩擦力
平衡摩擦力
;b.
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.距離如下圖.則打C點(diǎn)時小車的速度為
x2+△x3
2T
x2+△x3
2T
;要驗(yàn)證合外力的功與動能變化間的關(guān)系,除位移、速度外,還要測出的物理量有
鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量
鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量

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(1)一輕彈簧原長為10cm,把它上端固定,下端懸掛一重為0.5N的鉤碼,靜止時它的長度為12cm,彈簧的勁度系數(shù)為
 
N/m;現(xiàn)有一個帶有半徑為14cm的
1
4
光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上,半徑OA水平,OB豎直,如圖1所示;將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn),另一端拴著一個小球,發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn),且∠BOP=30°,則小球重為
 
N.
(2)用游標(biāo)卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑,其示數(shù)如圖2所示,該工件的直徑為
 
mm.
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(3)用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn).小燈泡的規(guī)格為(4.5V0.3A);電流表有0.6A和3A兩個量程;電壓表有3V和15V兩個量程.
將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
A.按如圖3所示方式連接好電路,其中電流表選用0.6A的量程;電壓表選用3V的量程;
B.將滑動變阻器的滑片移動到最
 
端;
C.閉合電鍵,移動滑動變阻器滑片的位置,在0~3.0V內(nèi)測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值,并將測量數(shù)據(jù)填入表格;
D.打開電鍵,
 

E.閉合電鍵,移動滑動變阻器滑片的位置,在3.0~4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值,并將測量數(shù)據(jù)填入表格;斷開電鍵;
F.在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,I為縱軸,建立坐標(biāo)系;
G.在坐標(biāo)系內(nèi)描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn),用平滑曲線擬合這些點(diǎn);
H.拆除電路,整理儀器.
(4)某學(xué)習(xí)小組采用如圖5所示的裝置做“驗(yàn)證動能定理”實(shí)驗(yàn),小車運(yùn)動中所受阻力f已提前測得.
①某次實(shí)驗(yàn)中,在小桶中加入適當(dāng)砝碼使小車做加速運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶如圖5所示,通過正確的方法得出了打1、2兩點(diǎn)時小車的速度大小分別為v1、v2,兩點(diǎn)間的距離為L,設(shè)小車的質(zhì)量為M,小桶和砝碼的總質(zhì)量為m,某同學(xué)按如下思路驗(yàn)證動能定理:以小車為研究對象,合外力的功為W=mgL-fL,動能增量為Ek=
1
2
M(
v
2
2
-
v
2
1
)
,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后,他發(fā)現(xiàn)W總是大于△Ek,你認(rèn)為產(chǎn)生這種誤差的原因是
 

②為了減小或消除以上誤差,同學(xué)們提出了以下四種改進(jìn)方案,你認(rèn)為有效的是
 
(填選項(xiàng)字母).
A.使小桶和砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
B.換用水平氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電計(jì)時器做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證mgL是否等于
1
2
M(
v
2
2
-
v
2
1
)

C.設(shè)法得出輕細(xì)繩的拉力T,驗(yàn)證TL-fL是否等于
1
2
M(
v
2
2
-
v
2
1
)

D.研究小車、小桶及砝碼組成的系統(tǒng),驗(yàn)證mgL-fL是否等于
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)

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某物理興趣小組應(yīng)用如圖甲所示的裝置,將質(zhì)量為m=1.5kg的鉤碼P與質(zhì)量為M=5.0kg的小車Q組成的系統(tǒng)作為研究對象來驗(yàn)證動能定理,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:(重力加速度g取10m/s2
A.將一端帶滑輪的木板放在水平桌面上,滑輪的一端伸出桌邊沿;
B.在木板不帶滑輪的一端安裝打點(diǎn)計(jì)時器,用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時器跟50Hz交流電源相連;
C.將小車Q放在木板上打點(diǎn)計(jì)時器的附近,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔并與小車相連;
D.細(xì)繩的一端與小車Q相連,另一端跨過滑輪與鉤碼P相連;
E.接通打點(diǎn)計(jì)時器后釋放小車Q,打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)如圖乙所示.圖中A、B、C…H是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個記錄點(diǎn)未標(biāo)出,設(shè)紙帶上兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T.
(1)紙帶上兩個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔T=
 
S.
(2)由乙圖所示的紙帶通過分析計(jì)算可知,小車Q運(yùn)動中受到的阻力f=
 

(3)從打點(diǎn)計(jì)時器打下B點(diǎn)到打下C點(diǎn)的過程中,對鉤碼P與小車Q組成的系統(tǒng),合外力做功的公式為W=
 
(用M、m、g、f、T、S1、S2、S3…中的相關(guān)符號表示);鉤碼P與小車Q組成系統(tǒng)的動能改變量△Ek=
 
(用M、m、g、f、T、S1、S2、S3…中的相關(guān)符號表示)
(4)該實(shí)驗(yàn)中,每次實(shí)驗(yàn)所求得的W都略大于△Ek,引起該實(shí)驗(yàn)誤差的原因是
 
(只要答對一個就可得分)
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為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后面連一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時器,調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運(yùn)動,如圖甲所示
B.第二步保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點(diǎn)計(jì)時器,如圖乙所示,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運(yùn)動.

打出的紙帶如圖丙,測得各點(diǎn)與O點(diǎn)(O點(diǎn)為打出的第一個點(diǎn))距離如圖丙所示:
試回答下列問題:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時間間隔為T,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打A點(diǎn)時滑塊速度VA=
x2
2△t
x2
2△t
,打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時滑塊速度VB=
x3-x1
2△t
x3-x1
2△t

(2)已知重錘質(zhì)量m,當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭,若已測出滑塊沿斜面下滑的位移為x,則這一過程中,合外力對滑塊做的功的表達(dá)式W=
mgx
mgx

(3)測出滑塊在OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功,及VA、VB、VC、VD、VE,然后以W為縱軸,以v2為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出W-v2圖象,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=
2
k
2
k

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為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起,把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連,然后跨過定滑輪,重錘夾后連一紙帶,穿過打點(diǎn)計(jì)時器,將打點(diǎn)計(jì)時器固定好.調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊后,滑塊沿木板勻速運(yùn)動如圖甲所示
B.第二步保持長木板的傾角不變,將打點(diǎn)計(jì)時器安裝在長木板靠近滑輪處,取下細(xì)繩和重錘,將滑塊與紙帶相連,使其穿過打點(diǎn)計(jì)時器,然后接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運(yùn)動,打出紙帶,如圖乙所示
打出的紙帶如圖丙:

試回答下列問題:
①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時間間隔為△t,根據(jù)紙帶求滑塊速度,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打A點(diǎn)時滑塊速度VA=
x2
2△t
x2
2△t
,打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時滑塊速度VB=
x3-x1
2△t
x3-x1
2△t

②已知重錘質(zhì)量m,當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭,要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊
位移x
位移x
(寫出物理名稱及符號),合外力對滑塊做功的表達(dá)式W=
mgx
mgx

③測出滑塊運(yùn)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功,VA、VB、VC、VD、VE以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖象,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=
2
K
2
K

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