18．某同學(xué)利用圖甲所示裝置進(jìn)行探究恒力做功與物塊動能變化的關(guān)系的實驗，水平桌面上放上小物塊，在適當(dāng)重物牽引下運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上．

通過實驗得到如圖乙所示的紙帶，紙帶上O點(diǎn)為物塊運(yùn)動起始時刻打的點(diǎn)，選取時間間隔0.1s，實驗時物塊的質(zhì)量為0.50kg，力傳感器測得物塊受到的拉力為1.98N，測得相鄰兩點(diǎn)之間的距離如圖所示，其中OC之間的距離為16.04cm（g取9.80m/s2）
（1）物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=1.96m/s2，若不考慮紙帶摩擦，物塊與桌面間動摩擦因數(shù)為0.2；
（2）物塊從O到D，所受合力做的功W=0.245J；動能變化量△Ek=0.250J．

分析 （1）分析紙帶，找出減速過程，由△x=at2可求得加速度，再由牛頓第二定律可求得動摩擦因數(shù)；
（2）通過受力分析明確合力大小，再由牛頓第二定律可求得合外力的功；再平均速度公式可求得平均速度，由動能的表達(dá)式求得動能．

解答 解：（1）由圖可知F到P物體做減速運(yùn)動，加速度大小a=$\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{8.64-6.68}{0.01}×1{0}^{-2}$=1.96m/s2；
由牛頓第二定律可得：
f=ma=μmg
解得：μ=$\frac{a}{g}$=$\frac{1.96}{9.8}$=0.2；
（2）OD過程合外力F=1.98-μmg=1.98-0.2×0.5×10=0.98N；
做功W=FL=0.98×（0.1604+0.0901）=0.245J；
D點(diǎn)的速度vD=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.0901+0.1099}{2×0.1}$=1m/s；
動能的變化量△EK=$\frac{1}{2}$mvD2=$\frac{1}{2}×$0.5×1=0.250J；
故答案為：（1）1.96；0.2；（2）0.245；0.250

點(diǎn)評 本題考查驗證動能定理的實驗，要注意明確實驗方法和原理，然后才能找出正確的數(shù)據(jù)處理方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{2}$，（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．求ω的最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖是質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v-t圖象．關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法正確的是（　�。�
A．0～t1時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻速運(yùn)動B．t1～t2時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)保持靜止
C．質(zhì)點(diǎn)先做勻加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動D．t1時刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向改變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示為一彈簧振子，O為平衡位置，在A、A′間做簡諧運(yùn)動，下列說法正確的是（　　）
A．振子在通過O點(diǎn)時，加速度方向發(fā)生改變
B．振子在A、A′兩點(diǎn)動能和加速度都為0
C．振子離開平衡位置向A′運(yùn)動，其動能減少，彈簧彈性勢能也減少
D．回復(fù)力的方向總是跟物體的位移方向相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖甲所示，A、B是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在某點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運(yùn)動到B，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（　�。�
A．場強(qiáng)方向由B指向AB．電場強(qiáng)度EA=EB
C．電勢φA＜φBD．電子的電勢能EPA＜EPB

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的光滑半圓槽先被固定在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球，以某一初速度沖向半圓槽剛好可以到達(dá)頂端C．然后放開半圓槽，讓其可以白由運(yùn)動，m小球義以同樣的初速度沖向半圓槽，小球最高可以到達(dá)與圓心等高的B點(diǎn)，（g=10m/s2）
試求：
（1）半圓槽被固定時，小球運(yùn)動至C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動的水平射程x
（2）小球質(zhì)量與半圓槽質(zhì)量的比值$\frac{m}{M}$為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．在下列說法中，不正確的是（　�。�
A．物體在不垂直于速度方向的合外力作用下，速度大小一定變化
B．物體做曲線運(yùn)動時，某點(diǎn)的加速度方向就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線方向
C．物體受到變化的合外力作用時它的速度大小一定改變
D．做曲線運(yùn)動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能態(tài)躍遷時有三種可能，所產(chǎn)生的光譜線波長分別是λ31、λ32、λ21，這三個波長之間的關(guān)系是（　�。�
A．λ31=λ32+λ21B．$\frac{1}{{{λ_{31}}}}=\frac{1}{{{λ_{32}}}}+\frac{1}{{{λ_{21}}}}$
C．λ32=λ31+λ21D．$\frac{1}{{{λ_{32}}}}=\frac{1}{{{λ_{31}}}}+\frac{1}{{{λ_{21}}}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻．導(dǎo)體棒ab長L=0.5m，其電阻為，且R=3r，與導(dǎo)軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動．
（1）ab兩端的電勢差多大？
（2）ab中電流的方向如何？
（3）若定值電阻R=3.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r=1.0Ω，求ab棒所受安培力大小和方向？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案