【題目】某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:
A.?dāng)[好實驗裝置如圖.
B.將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近,并按住小車.
C.在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上.
D.釋放小車,打開打點計時器的電源,打出一條紙帶.
①在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):第一個點到第N個點的距離為40.0cm;打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力,算出拉力對小車做的功為______J,小車動能的增量為______J.
②此次實驗探究結(jié)果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是______.
【答案】0.196 0.100 a.小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼質(zhì)量;b.沒有平衡摩擦力;c.操作D錯誤,應(yīng)先接通電源,使電磁打點計時器工作穩(wěn)定后再釋放小車
【解析】
(1)從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功:W=mgs=0.196J;
小車的動能增量為:△EK=Mv2=0.100J.
(2)該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小,設(shè)繩子上拉力為F,對小車根據(jù)牛頓第二定律有:F=Ma ①
對砂桶和砂有:mg-F=ma ②
F=mg,由此可知當(dāng)M>>m時,砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,顯然該實驗中沒有滿足這個條件;另外該實驗要進行平衡摩擦力操作,否則也會造成較大誤差.另外操作D錯誤,應(yīng)先接通電源,使電磁打點計時器工作穩(wěn)定后再釋放小車.
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【題目】如圖所示,固定斜面PO、QO與水平面MN的夾角均為45°,現(xiàn)由A點分別以v1、v2先后沿水平方向拋出兩個小球(可視為質(zhì)點),不計空氣阻力,其中以v1拋出的小球恰能垂直于QO落于C點,飛行時間為t,以v2拋出的小球落在PO斜面上的B點,且B、C在同一水平面上,則( )
A. v1=gt
B. v2=gt
C. 落于B點的小球的水平位移為gt2
D. A點距O的距離為gt2
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為6Kg.m/s,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞前后A球動量變化為﹣4Kg.m/s,則
A. 左方是A球
B. 右方是A球
C. 碰撞后A、B兩球速度大小之比為2:5
D. 經(jīng)過驗證兩球發(fā)生的碰撞不是彈性碰撞
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【題目】一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上,從t=0時起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是( 。
A. 內(nèi)外力的平均功率是B. 第2秒內(nèi)外力所做的功是
C. 第2秒末外力的瞬時功率最大D. 第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)外力所做功的比值是
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【題目】中國滑雪公開賽將于 2019 年 2 月 16 日~2 月 17 日在張家口崇禮區(qū)密苑云頂舉辦,近期 運動員正在緊張的訓(xùn)練當(dāng)中。假設(shè)某運動員和滑板總質(zhì)量為 m,在某次訓(xùn)練過程中由斜面進入圓弧軌道 ABC,A 和 C 點對稱,B 是最低點,假設(shè)圓弧軌道恒定且較小,到 B點速度為 vB,則
A. 運動員從 A 到 B 的過程中加速度一直減小,速度一直增大
B. 運動員從 A 到 B 的過程中合外力方向不一定指向圓心
C. AB 段和 BC 段摩擦力做功相等
D. 運動員在 B 點摩擦力功率為μmgvB
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【題目】解放前后,機械化生產(chǎn)水平較低,人們經(jīng)常通過“驢拉磨”的方式把糧食顆粒加工成粗面來食用。如圖,一個人推磨,其推磨桿的力的大小始終為F,方向與磨桿始終垂直,作用點到軸心的距離為r,磨盤繞軸緩慢轉(zhuǎn)動,則在轉(zhuǎn)動一周的過程中推力F做的功為
A. 0 B. 2πrF C. 2Fr D. -2πrF
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【題目】如圖甲所示,足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定夾角,在桿上套有一個光滑小環(huán), 沿桿方向給環(huán)施加一個拉力 F,使環(huán)由靜止開始運動,已知拉力 F 及小環(huán)速度 v 隨時間 t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度 g 取 10 m/s2.則以下判斷正確的是( )
A. 小環(huán)的質(zhì)量是 2 kg
B. 細(xì)桿與地面間的夾角是 30°
C. 前 3 s 內(nèi)拉力 F 的最大功率是 2.5 W
D. 前 3 s 內(nèi)小環(huán)機械能的增加量是 6.25 J
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【題目】某同學(xué)利用電磁打點計時器打出的紙帶來驗證機械能守恒定律.該同學(xué)在實驗中得到一條紙帶,如圖所示,在紙帶上取6個計數(shù)點,兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02s.其中1、2、3點相鄰,4、5、6點相鄰,在3點和4點之間還有若干個點.s1是l、3兩點的距離,s3是4、6兩點的距離,s2是2、5兩點的距離.
(1)實驗過程中,下列操作正確的有_____________________
A.電磁打點計時器應(yīng)接在220V交流電源上
B.實驗時應(yīng)先松開紙帶,然后迅速打開打點計時器
C.實驗時應(yīng)先打開打點計時器,然后松開紙帶
D.紙帶應(yīng)理順,穿過限位孔并保持豎直
(2)測sl、s2、s3后,點2速度的表達式v2=_______________
(3)該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm,s2=16.00cm,s3=8.00cm,重物(質(zhì)量為m)從點2運動到點5過程中,動能增加量為________m,勢能減少量為_______m .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g=10m/s2)
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【題目】2018年7月10日,我國成功發(fā)射了第32顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該衛(wèi)星的軌道半徑為36000km, 7月29日又以“一箭雙星”的方式成功發(fā)射了第33、34顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星的軌道半徑均為21500km。下列說法正確的是
A. 這三顆衛(wèi)星的發(fā)射速度均小于7.9km/s
B. 第32顆衛(wèi)星的加速度比第33顆的小
C. 第32顆衛(wèi)星的速率比第33顆的大
D. 第32顆衛(wèi)星的運動周期比第34顆衛(wèi)星的大
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