• 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到了下列器材:打点计时器、6V蓄电池、复写纸、纸带、小木块、细沙、秒表,当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块由静止开始运动.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:(1)你认为还需要的实验器材有 ,多余的器材是 .(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点A、F,打点计时器的周期为T,其余已知量如图2所示.则本实验最终要利用AF段验证动能定理的数学表达式为 .(用题中和图中的字母表示实验中测量得到的物理量)试题及答案-填空题-云返教育

    • 试题详情

      某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到了下列器材:打点计时器、6V蓄电池、复写纸、纸带、小木块、细沙、秒表,当滑块连接上纸带,用细线通过
      滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块由静止开始运动.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
      (1)你认为还需要的实验器材有
                ,多余的器材是         
      (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验
      条件是
                ,实验时首先要做的步骤是         
      (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m,让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点A、F,打点计时器的周期为T,其余已知量如图2所示.则本实验最终要利用AF段验证动能定理的数学表达式为
                .(用题中和图中的字母表示实验中测量得到的物理量)

      试题解答


      刻度尺、低压交流电源:秒表、6V蓄电池:沙和沙桶的总质量远小于小车质量:平衡摩擦力:mgS=
      M(S22-S12)
      8T2

      解:(1)实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要刻度尺测量位移,计算速度;打点计时器使用的是交流电源,故需要低压交流电源,不需要6V蓄电池,本实验不需要秒表.故还需要的器材是刻度尺和低压交流电源,不需要的是秒表和6V蓄电池.
      (2)沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
      对沙和沙桶,有 mg-T=ma
      对小车,有 T=Ma
      解得T=
      M
      M+m
      mg
      故当M>>m时,有T≈mg
      小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
      (3)A点速度等于AB的平均速度,故
      vA=
      S1
      2T
      ,同理F点的速度为vF=
      S2
      2T

      以小车为对象验证“动能定理”,合外力做的功为:mgS,小车动能的变化量为:
      1
      2
      MvF2-
      1
      2
      MvA2
      所以我们需要验证:mgS=
      1
      2
      M(
      S2
      2T
      )2-
      1
      2
      M(
      S1
      2T
      )2=
      M(S22-S12)
      8T2
      .即需要验证mgS=
      M(S22-S12)
      8T2

      故答案为:(1)刻度尺、低压交流电源;秒表、6V蓄电池;
      (2)沙和沙桶的总质量远小于小车质量;平衡摩擦力;
      (3)mgS=
      M(S22-S12)
      8T2

    探究功与速度变化的关系相关试题

    MBTS ©2010-2016 edu.why8.cn