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某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系,取质量一定的物体,在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,通过的水平位移为2m,实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值,记录数据如下:
物理量
数据
质量
初状态速度
(m/s)
初状态动能
(J)
拉力做功
(J)
摩擦力做功
(J)
功的代数和
(J)
末状态速度
(m/s)
末状态动能
(J)
动能的增加值
(J)
1kg 2
2
2
6.5 -4 2.5 3 4.5
2.5
2.5
2kg 24 4 29
-8
-8
21
21
5 25 21
3kg
4
4
24 42 -12 30 6
54
54
30
30
请根据相关数据经计算后将表格中空白处数据填好,并根据表格得出结论:
合外力做功等于动能的变化量
合外力做功等于动能的变化量
分析:根据动能的定义EK=
1
2
mv2
,可以求出物体的动能或者速度大小,功的定义W=FS可求出摩擦力做功大小,功是标量,因此求合外力做功,可以通过求各个力做功的代数和来求.
解答:解:当物体质量为1kg时,有:
物体初动能:Ek=
1
2
m
v
2
0
=2J
,动能增量为:△Ek=4.5J-2J=2.5J;
当物体质量为2kg时,有:
摩擦力做功为:W=mgμ=-8J,W=29J-8J=21J;
当物体质量为3kg时,有:
物体初速度为:v=
2Ek
m
=4m/s
,末动能为:Ek=
1
2
mv2=54J
,动能增加量为:△Ek=54J-24J=30J
根据表中数据可知,合外力做功等于动能的变化量.
故答案为:2,2.5,-8,21,4,54,30,合外力做功等于动能的变化量.
点评:本题比较简单,考查了学生实验能力和应用基本规律解题的能力,是考查学生基础知识的好题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?保定一模)探究能力是物理学研究的重要能力之一.某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”,某同学采用了下述实验步骤进行探索:

①如图1所示,先让砂轮由动力带动勻速旋转,测得其 角速度为ω;
②然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间的摩擦力,砂 轮最后停下,测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程 中转过的圈数为n
③通过分析实验数据,得出结论.
经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示:
实验序号 1 2 3 4 5
ω/rad?s-1 0.5 1 2 3 4
n 5 20 80 180 320
(1)请你根据表中的数据判定图2中的图象正确的是
D
D

(2)若砂轮转轴的直径大小为D,转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f.砂轮脱离动 力后克服摩擦力做功的表达式为Wf=
πDnf
πDnf
.(用题目中所给的物理量表示)
(3)若某次实验测量砂轮转轴的直径D,游标卡尺上的示数如图3所示,则D=
10.00
10.00
mm0
(4)物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能.设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力f=
10
π
N
,通过上述实验,可以得出:该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为Ek=kω2,其中比例系数k的大小为
2
2
,k的单位是
kg?m2
kg?m2
(用力学基本单位kg、m、s表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系,取质量一定的物体,在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,通过的水平位移为2m,实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值,记录数据如下:
物理量
数据
质量
初状态速度
(m/s)
初状态动能
(J)
拉力做功
(J)
摩擦力做功
(J)
功的代数和
(J)
末状态速度
(m/s)
末状态动能
(J)
动能的增加值
(J)
1kg 2 ______ 6.5 -4 2.5 3 4.5 ______
2kg 24 4 29 ______ ______ 5 25 21
3kg ______ 24 42 -12 30 6 ______ ______
请根据相关数据经计算后将表格中空白处数据填好,并根据表格得出结论:
______.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(18分)如图是一种叫做“魔盘”的娱乐设施示意图。某物理兴趣小组想研究从魔盘边缘甩落物体的运动情况,他们先测量了“魔盘”的半径,“魔盘”上边缘离地的高度,然后将一毛巾用水浸湿后用网袋装好固定在“魔盘”上边缘的A点,当“魔盘”转动起来后,测定魔盘边缘的线速度大小为5,甩出的水滴从魔盘边缘的A点沿切线水平飞出,最后落到地面上的B点,若不计空气阻力对水滴的影响,取g为10

        (1)试分析水滴从魔盘边缘甩出后的运动特点。

        (2)求水滴从魔盘边缘甩出后,落到地面所需的时间。

 (3)求飘落到地面的水滴离转轴的最大半径R。

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科目:高中物理 来源:2009-2010学年上海市梅山高中高一(下)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系,取质量一定的物体,在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,通过的水平位移为2m,实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值,记录数据如下:
物理量
数据
质量
初状态速度
(m/s)
初状态动能
(J)
拉力做功
(J)
摩擦力做功
(J)
功的代数和
(J)
末状态速度
(m/s)
末状态动能
(J)
动能的增加值
(J)
1kg2______6.5-42.534.5______
2kg24429____________52521
3kg______2442-12306____________
请根据相关数据经计算后将表格中空白处数据填好,并根据表格得出结论:
______.

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