在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中.

在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中.
(1)某同学的实验设计方案如图1所示,该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力,实验时在安装正确后、在进行实验前,应先______,还需要满足的条件是:______.
(2)实验中,除位移、速度外,还要测出的物理量有______.
(3)图2是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带的三个连续的计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图2所示.已知所用交变电源的频率为50Hz,问:打B点时,小车的瞬时速度vB=______ m/s.(结果保留两位有效数字)
一老牛 1年前 已收到1个回答 举报

ngxcd 花朵

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解题思路:(1)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;其次:设小车加速度为a,则:绳上的力为F=Ma,对钩码来说:mg-Ma=ma,即:mg=(M+m)a,如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量.
(2)C是BD的中间时刻,所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度.
(3)验证合外力的功与动能变化间的关系的原理:mgx=[1/2]mv2-Mv2,需要测量的物理量有:钩码质量m,小车的质量M,位移x,速度v.所以还要测出的物理量有钩码的质量和小车的总质量.

(1)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
其次:设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则:对小车有:F=Ma;对钩码有:mg-F=ma,即:mg=(M+m)a;
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.
(2)C是BD的中间时刻,所以C点的速度就等于BD过程中的平均速度:即:vc=
△x2+△x3
2T;
验证合外力的功与动能变化间的关系只需验证:mgx=
1
2Mv2,要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有钩码的重力和小车的总质量.
(3)匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故
vB=
xC −xA
2T=[0.2501−0.0901/2×0.1]=0.80m/s
故答案为:(1)钩码的重力远小于小车的总重力
(2)
△x2+△x3
2T;钩码的质量和小车的总质量
(3)0.80;

点评:
本题考点: 探究功与速度变化的关系.

考点点评: 本题重点考查了“探究功与动能变化关系”实验的原理,以及数据处理方法,解题时从实验原理角度分析即可.

1年前

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