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如图1所示,在表面粗糙、倾角为37°的斜面上,有一质量为m的物块,被平行于斜面的力F推着沿斜面向上运动,推力F与物块速度v随时间t变化的关系如图2所示.(g=10m/s2,sin37°=0.6).
求:
(1)物块的质量m;
(2)t=2s时物块与斜面间摩擦力的功率P.
【答案】分析:首先由图读出0-4s内和4-6s内物体的加速度,再分析物体的受力情况,根据牛顿定律求出物体的质量和摩擦力,进而求t=2s时物块与斜面间摩擦力的功率P.
解答:解:(1)0~4s内由图知a1=0.25m/s2
对物块:F1-mgsin37°-f=ma1
4~6s内由图知a2=0.5m/s2
对物块:mgsin37°+f-F2=ma2
故m=10kg
(2)t=2s时v=0.5m/s
又F1-mgsin37°-f=ma1
f=40N
∴P=f?v=20W
答:(1)物块的质量m为10kg;
(2)t=2s时物块与斜面间摩擦力的功率P为20W.
点评:牛顿运动定律和运动学公式结合是处理动力学问题常用的方法.速度图象要抓住两个意义:斜率表示加速度,“面积”表示位移.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计.为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间.实验步骤如下:精英家教网
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度V,如下表所示:
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d=
 
m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
 

(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
 

Ⅱ.现已离不开电视、手机等电子产品,但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水,这些废水是否达标也引起了人们的关注.某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率,以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m).图甲为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,容器内部长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.他将水样注满容器后,进行以下操作:精英家教网
(1)他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙中所示,则所测水样的电阻约为
 
Ω.
(2)他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻RV约为10.0kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约10Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接.
(3)正确连接电路后,这位同学闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量得出一系列数据如下表所示,请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上
 
(选填“达标”或“不达标”).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题.
①某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长.实验时,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是
 

②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,手轮上的示数如图乙所示,则相邻亮纹的间距△x为
 
mm.
③为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取
 
 
的方法.
(2)用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,认为其圆心就是小球落点的平均位置;精英家教网
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
①在上述实验操作中,下列说法正确的是
 

    A.小球1的质量一定大于球2的质量,小球1的半径可以大于小球2的半径
    B.将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
    C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,可样碰前的速度大,测量误差会小
    D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动
②以下提供的器材中,本实验必需的有
    A.刻度尺       B.游标卡尺            C.天平          D.秒表
③设球1的质量为m1,球2的质量为m2,MP的长度为l1,ON的长度为l2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
 
,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.
④完成实验后,实验小组对上述装置进行了如图所示的改变:
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(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A从原固定点C由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;
(III)把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球A仍从原固定点由静止开始滚下,与小球B 相碰后,两球撞在木板上得到痕迹 M和 N;
(IV)用刻度尺测量纸上O点到M、P、N 三点的距离分别为y1、y2、y3.请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式:
 
.(小球A、B的质量分别为m1、m2

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)①某同学分别用钢珠球、水滴自由下落时的频闪法测当地的重力加速度g.当他用20等分刻度的游标卡尺测所用钢珠球的直径,如图1所示,则该钢珠球的直径是
 
cm.
②用水滴自由下落时的频闪法做实验时,实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下:
a.在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,让水滴以一定的频率一滴滴落下.
b.用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.(此
时,频闪仪频率等于水滴滴落的频率)
c.用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.
d.采集数据进行处理.
实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图3所示,根据图中数据,第8个水滴在此时刻的速度v8=
 
m/s,当地的重力加速度g=
 
m/s2;(以上两空计算结果均保留三位有效数字).该实验存在误差的原因可能是(写出一条即可):
 


(2)用伏安法测量金属丝的电阻,现提供如下图(甲)所示的实验器材电源电动势E=4V.实验要求获得多组数据,且金属丝上所加的电压须从零开始.
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻.用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位
的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的
 
档位(选填“×100”或“×1”),然后进行
 
,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图
(乙)所示,则此段电阻丝的电阻为
 
Ω.
②请在笔画线代替导线,在(甲)图中进行连线.
③某次实验测量时,选用合适的电表量程,表面刻度及指针如图(丙)所示,则电流表读数为
 
A,电压
表读数为
 
V,该金属丝的电阻值为
 
Ω.精英家教网

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图1所示,是用横截面为圆形,表面涂有绝缘漆的某种材料在圆柱形陶瓷上紧密绕排而成的圆柱形单层线圈,ab为线圈的两端,某同学欲通过测量该材料的电阻率ρ来确定其导电性能,为此,该同学采取以下步骤:

①粗测线圈电阻:该同学用多用电表欧姆档“×10”档粗测该电阻的阻值Rx,多用电表读数如图2所示,则该电阻的阻值约为    Ω。

②为精确测量该电阻阻值Rx:实验室给出以下实验器材:

电压表(量程1V,内阻约5KΩ)

电流表(量程5mA,内阻约40Ω)

滑动变阻器R1:最大阻值10Ω

滑动变阻器R2:最大阻值1KΩ 图1

电源E:电动势1V,内阻很小

开关S和导线若干某同学想利用伏安法测得该电阻阻值Rx,请在图3的方框中画出该同学的实验电路图,并将所选择仪器的符号标在电路上,要求电压或电流有尽可能大的测量范围③作图:由实验测得5组数据,图4中的5个“×”点表示该实验中测得的5组电压U、电流I的值,由图像可得该电阻的阻值Rx=      Ω。(结果保留三位有效数字)

  

④用米尺测出图1中线圈的长度L为27.00cm,线圈的直径d为2.15cm,用螺旋测微器测出导线横截面的直径如图5所示,则该导线横截面的直径D=     mm,由上述测量出的数据可计算出该圆柱形电阻的电阻率为ρ=   Ωm。(保留三位有效数字)

⑤由下表给出的各种材料的电阻率值可知,该材料是      。(填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)

材料

锰铜合金

玻璃

电阻率ρ

(Ωm)

1.6×10-8

2.7×10-8

1.0×10-7

4.4×10-7

3.5×10-5

0.1~60

1010~1014

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科目:高中物理 来源:2012年广东省肇庆市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

(1)①某同学分别用钢珠球、水滴自由下落时的频闪法测当地的重力加速度g.当他用20等分刻度的游标卡尺测所用钢珠球的直径,如图1所示,则该钢珠球的直径是______cm.
②用水滴自由下落时的频闪法做实验时,实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下:
a.在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,让水滴以一定的频率一滴滴落下.
b.用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.(此
时,频闪仪频率等于水滴滴落的频率)
c.用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.
d.采集数据进行处理.
实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图3所示,根据图中数据,第8个水滴在此时刻的速度v8=______m/s,当地的重力加速度g=______m/s2;(以上两空计算结果均保留三位有效数字).该实验存在误差的原因可能是(写出一条即可):______.

(2)用伏安法测量金属丝的电阻,现提供如下图(甲)所示的实验器材电源电动势E=4V.实验要求获得多组数据,且金属丝上所加的电压须从零开始.
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻.用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位
的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的______档位(选填“×100”或“×1”),然后进行______,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图
(乙)所示,则此段电阻丝的电阻为______Ω.
②请在笔画线代替导线,在(甲)图中进行连线.
③某次实验测量时,选用合适的电表量程,表面刻度及指针如图(丙)所示,则电流表读数为______A,电压
表读数为______V,该金属丝的电阻值为______Ω.

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