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如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.(1)打点计时器使用的电
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如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验.
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(1)打点计时器使用的电源是___(选填选项前的字母).
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是___(选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且___(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C…各点到O点的距离为x1、x2、x3…,如图2所示.
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实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=___,打B点时小车的速度v=___.
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做如图3所示的v2-W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为___.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是___.
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(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2-W关系的是___.
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(1)打点计时器使用的电源是___(选填选项前的字母).
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是___(选填选项前的字母).
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且___(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C…各点到O点的距离为x1、x2、x3…,如图2所示.
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实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点打B点的过程中,拉力对小车做的功W=___,打B点时小车的速度v=___.
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做如图3所示的v2-W图象.由此图象可得v2随W变化的表达式为___.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是___.
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(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2-W关系的是___.
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▼优质解答
答案和解析
(1)打点计时器使用的是交流电,故选:B;
(2)平衡摩擦力的方法是:把木板一段垫高,让小车滑下,当小车匀速运动时,就意味着摩擦力抵消了,故选:A;
此时应当让打点计时器打点,因为打点计时器也会有摩擦力,故选:B;
(3)由于近似认为拉力等于重力,所以根据W=FS可知,拉力做功为W=mgx2;
中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度,所以B点的速度等于AC段的平均速度,即V=
=
;
(4)根据图象上的点,可以得出得v2随W变化的表达式为:v2=0.008+4.69W;
功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则k=
,代入单位后,k的单位为kg-1,所以与该斜率有关的物理量为质量;
(5)如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力,那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量;
即:W=
(M+m)v2,期中W=mgh,质量都是定值,所以v2与W成正比,A图正确.
故选:A.
故答案为:(1)B;(2)A;B;(3)mgx2;
;(4)0.008+4.69W;质量;(5)A.
(2)平衡摩擦力的方法是:把木板一段垫高,让小车滑下,当小车匀速运动时,就意味着摩擦力抵消了,故选:A;
此时应当让打点计时器打点,因为打点计时器也会有摩擦力,故选:B;
(3)由于近似认为拉力等于重力,所以根据W=FS可知,拉力做功为W=mgx2;
中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度,所以B点的速度等于AC段的平均速度,即V=
sAC |
2T |
x3-x1 |
2T |
(4)根据图象上的点,可以得出得v2随W变化的表达式为:v2=0.008+4.69W;
功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则k=
v2 |
W |
(5)如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力,那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量;
即:W=
1 |
2 |
故选:A.
故答案为:(1)B;(2)A;B;(3)mgx2;
x3-x1 |
2T |
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