题目列表(包括答案和解析)
(8分)有位同学设计了一个实验,用来验证在外力作用下物体做加速运动时,动能的改变量等于合外力所做的功。如图,他使用的实验仪器有.电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天平(图中未画出)、带定滑轮的木板(长约1米)、细线、砝码盘、砝码等。
该同学操作如下。
(1)用天平测出木块的质量m。把器材按图安装好。纸带固定在木块中间的方孔内。
(2)把木块放在打点计时器附近,用手按住,往砝码盘中加砝码,再放开木块,让它做加速运动。然后接通打点计时器电源,让它工作。当木块到达定滑轮处时,断开电源
(3)取下纸带,并在纸带上做了如下图的标记,然后进行数据处理。
请回答下列问题。
(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处,请更正: 。
(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移.请你写出木块在加速阶段所受合外力的表达式: ;
请写出验证动能定理的方法:
。
(3)在上述试验中,如果对该同学选择的仪器和做法做一些更改,则可以直接将砝码及砝码盘的重力,作为研究对象所受到的合外力。为达到这个目的,你认为应该怎样做
。
①某同学探究恒力做功和物体动能变化的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:
a
b
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T ,距离如图。 则打B点时的速度为 ;要验证合外力的功与动能变化的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有
物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别是mA和mB与水平面之间的动摩擦因数分别为A和B,用平行于水平面的力F分别拉物体A、B,得到加速度a和拉力F的关系图像分别如图中A、B所示.
(1)利用图像求出两个物体的质量mA和mB.
甲同学分析的过程是:从图像中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿第二定律导出:m=,∴ mA=3kg,mB=6kg.乙同学分析的过程是:从图像中得出直线A、B的斜率为kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而k=,∴ mA=1kg,mB=2kg.
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图像计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数A和B的数值.
(1)利用图像求出两个物体的质量mA和mB.
甲同学分析的过程是:从图像中得到F=12N时,A物体的加速度aA=4m/s2,B物体的加速度aB=2m/s2,根据牛顿第二定律导出:m=,∴ mA=3kg,mB=6kg.乙同学分析的过程是:从图像中得出直线A、B的斜率为kA=tan45°=1,kB=tan26°34′=0.5,而k=,∴ mA=1kg,mB=2kg.
请判断甲、乙两个同学结论的对和错,并分析错误的原因.如果两个同学都错,分析各自的错误原因后再计算正确的结果.
(2)根据图像计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数A和B的数值.
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