题目内容
【题目】如图甲所示,固定斜面AC长为L,B为斜面中点,AB段光滑.一 物块在恒定拉力F作用下,从最低点A由静止开始沿斜面上滑至最高点C,此过程中物块的机械能E随位移x变化的关系图象如图乙所示.设物块由A运动到C的时间为t0,下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度a随时间t、加速度a随位移x、动能Ek随位移x变化规律的图象中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】试题分析:根据机械能随位移变化关系图线可知,AB段物体除重力外只有拉力做功,拉力做功等于物体机械能的变化,可知物体沿斜面向上匀加速运动,在BC段物体机械能保持不变,据受力分析可知此时拉力与摩擦力平衡,物体在斜面上向上匀减速运动.物块先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等,匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度,则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间,故A错误;前半段和后半段均做匀变速直线运动,两段过程中加速度分别不变,但是两段过程中的时间不等,故B错误;物体先向上匀加速后向上匀减速运动,速度方向不变,故过程中加速度改变方向,故C错误;前半段物体的机械能增大,故恒力F对物体做正功,物体的动能增加,后半段物体的机械能守恒,只有重力做功,物体上滑故物体的动能减小,故整个过程中动能先增加后减小,故D正确.故选D.
【题目】某实验小组采用如图1所示的装置研究“小车运动变化规律”.打点计时器工作频率为50Hz.
实验的部分步骤如下:
a . 将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b . 在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c . 将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d . 改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作.
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2 , 重力加速度为g , 则小车的加速度为:a=。(用题中所给字母表示);
(2)如图2是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E , 用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x , 通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v . 请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置.
计数点 | x/cm | s/cm | v/(ms﹣1) |
O | 1.00 | 0.30 | |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.04 | 3.04 | 0.46 |
C | 5.00 | ||
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
(3)实验小组通过绘制△v2﹣s图线来分析运动规律(其中△v2=v2﹣v02 , v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度).他们根据实验数据在图3中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出△v2﹣s图线.
(4)实验小组绘制的△v2﹣s图线的斜率k=(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是 .