科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究,而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究。下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用兩種方法探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系。
I.理論探究:根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,推導(dǎo)在恒定合外力的作用下,功與物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上對(duì)應(yīng)位置寫出你的推導(dǎo)過程。
II.實(shí)驗(yàn)探究:①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:a         ;b         。

②如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、F、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。距離如圖。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為     ;要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系,除位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有     
I推導(dǎo)見解析;Ⅱ①a.平衡摩擦力  b.鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力 ② 鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量

試題分析:Ⅰ推導(dǎo):牛頓第二定律得F=ma,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v22-v12=2ax,結(jié)合功的定義式W=Fx,三式聯(lián)立得W。
Ⅱ①平衡摩擦力就是讓長木板的一端墊起一定的高度,給小車一個(gè)速度,小車能勻速下滑;鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力,只有滿足這個(gè)關(guān)系,鉤碼對(duì)小車的拉力才近似等于鉤碼的重力。
②紙帶上計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,是根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,因此C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為;鉤碼的重力就是拉力的大小,計(jì)算拉力的功必須要測(cè)量鉤碼的重力,要計(jì)算小車的動(dòng)能就必須測(cè)量小車的總質(zhì)量。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟:
A.用鉛筆和直尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩細(xì)繩方向畫直線,按一定標(biāo)度作出兩個(gè)力F1和F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力F;
B.只用一個(gè)測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)拉到同樣的位置O;
C.用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向,讀出兩個(gè)彈簧秤的示數(shù);
D.在水平放置的木板上,墊一張白紙并用圖釘固定,把橡皮筋的一端固定在板上A點(diǎn),用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端,通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
E.記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力的圖示F/,比較這個(gè)實(shí)測(cè)合力和按平行四邊形定則求出的合力F,看它們的大小和方向是否相等;
F.改變兩測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。
①將以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列,應(yīng)為           (填選項(xiàng)前的字母)。
②在物理學(xué)中跟力一樣,運(yùn)算時(shí)遵守平行四邊形定則的物理量還有          (至少寫出三個(gè),要求寫名稱)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)為使小球水平拋出,必須調(diào)整斜槽,使其末端的切線成水平方向,檢查方法是:
                                                                    
(2)小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上,然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為x軸和y軸,豎直線是用                 來確定的。
(3)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖所示,判斷O點(diǎn)是否是拋出點(diǎn)。________(填“是”或“否”)。

(4)該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn),測(cè)出其坐標(biāo),并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了y-x2圖象,則此平拋物體的初速度v0=     m/s(g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m的重物自由下落,如下圖所示,在紙帶上打出一系列的點(diǎn), P是第一個(gè)點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f="50Hz," 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2),那么:

①在實(shí)驗(yàn)中, 除鐵架臺(tái)、夾子、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶和重錘外, 還需選用下述儀器中的哪種? (   )
A.秒表B.刻度尺C.天平D.彈簧秤
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重物的速度vB=________m/s(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位);
③從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,物體的重力勢(shì)能減少量△EP="_____m" (保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位);
④實(shí)驗(yàn)中重物增加的動(dòng)能往往________(填“大于”、“等于”或“小于”)它所減少的勢(shì)能, 產(chǎn)生這種情況的主要原因是_________________;
⑤若紙帶不慎斷裂, 失去開頭部分的幾個(gè)點(diǎn),_____(填“能”或“不能”)根據(jù)剩下部分驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

I.在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),可選用圖中兩種實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法中合理的是     。
A.選用裝置1可探究平拋物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
B.選用裝置1可探究平拋物體在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
C.選用裝置2要獲得鋼球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,所用斜槽必須必須是光滑的
D.選用裝置2要獲得鋼球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,每次鋼球一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放
II.在做用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊脑囼?yàn)中,某同學(xué)組裝好單擺后,單擺自然懸垂。用毫米刻度尺測(cè)出懸點(diǎn)到擺球的最低端的距離L="0." 9880m,再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,結(jié)果如圖所示,則擺球的直徑為     mm,單擺擺長為      m;為減小實(shí)驗(yàn)誤差,該同學(xué)在測(cè)量擺球振動(dòng)周期時(shí)應(yīng)從擺球經(jīng)過        (填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”)位置時(shí)開始計(jì)時(shí)。
      
III.在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)量金屬絲的電阻,可供選用的器材如下:
待測(cè)金屬絲:Rx(阻值約5Ω)
電流表A1:量程0.6A,內(nèi)阻r1約為0.2Ω
電流表A2:量程10mA,內(nèi)阻r2=50Ω
定值電阻R1:阻值20Ω
定值電阻R2:阻值200Ω
滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~5Ω電源
E:干電池2節(jié)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
①要想較準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)金屬絲的阻值,應(yīng)選用定值電阻  。(填R1或R2
②實(shí)驗(yàn)中要求金屬絲中的電流能從0開始變化,請(qǐng)?jiān)诜娇驁D中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖(圖中務(wù)必標(biāo)出選用的電流表和定值電阻的符號(hào))。

③若試驗(yàn)中A1表的示數(shù)為0.36A,A2表的示數(shù)為5.4mA,待測(cè)金屬絲的阻值為   Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)如圖甲所示,螺旋測(cè)微器讀數(shù)是   mm.

(2)某學(xué)習(xí)小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí),采用圖乙所示的裝置,通過改變小托盤和砝碼總質(zhì)量m來改變小車受到的合外力,通過加減鉤碼來改變小車總質(zhì)量M.
①實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力,應(yīng)當(dāng)取下   (選填“小車上的鉤碼”、“小托盤和砝碼”或“紙帶”),將木板右端適當(dāng)墊高,直至小車在長木板上運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上打出來的點(diǎn)   

②圖丙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出.所用交流電的頻率為50Hz,從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,x5=9.41cm,x6=10.96cm.小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為   m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

(1)圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,應(yīng)該配備4-6V的_______(填“交流”或 “直流”)電源。
(2)實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力,可將木板的________(填“左”或“右”)端墊起適當(dāng)?shù)母叨取?br />(3)實(shí)驗(yàn)中通過改變橡皮筋的_________(填“長度”或“條數(shù)”)改變功的值。
(4)操作正確的情況下,以功W為縱坐標(biāo),以____________(填“”、“”或“”)為橫坐標(biāo)做出的圖線最接近一條傾斜的直線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.用它測(cè)量一小球的直徑,如圖甲所示,讀數(shù)是      mm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數(shù)是      mm.
       

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

圖是某同學(xué)在研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶的示意圖。圖中A、B、C、D、E是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.10s。根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡可判斷小車做            (選填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng);計(jì)數(shù)點(diǎn)B、D間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)小車平均速度的大小為         m/s。

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