题目内容

11.如图所示,物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,第二次沿轨道2从A 点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB.物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处能量损失,则在物块沿两轨道下滑至B点时的速率,判断正确的是(  )
A.物块沿1轨道滑至B点时的速率大B.物块沿2轨道滑至B点时的速率大
C.物块两次滑至B点时速率相等D.无法判断

分析 物体下滑过程中滑动摩擦力做功大小与水平位移有关,两次下滑过程,物块的水平位移相等,滑动摩擦力做功相等,根据动能定理分析物块滑到B点的速度大小关系.

解答 解:设物块的质量为m,与倾角为α的斜面间的动摩擦因数为μ,斜面的长度为L,则物块从斜面下滑时滑动摩擦力做功 W=-μmgcosα•L=-μmgLcosα,Lcosα等于物块水平位移的大小.由题图得知,两次物块的水平位移大小相等,则摩擦力做功相等,重力做功也相同,则总功相同,根据动能定理得知,物块滑至B点时速率相等,故ABD错误,C正确.
故选:C

点评 本题位移根据定义判断大小,而摩擦力做功,可以根据经验公式W=-μmgLcosα=-μmgx水平,x水平是水平位移研究.

练习册系列答案
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16.如图1所示是验证机械能守恒定律的实验装置图,该实验的原理是,通过验证重物自由下落时减少的重力势能与增加的动能相等来验证机械能守恒定律

(1)下列给出的器材中,不必要的是CA.学生电源B.刻度尺C.天平D.铁架台
(2)某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验操作步骤:A.用天平测量出重物的质量;B.把纸袋固定在重物上,并把纸袋穿过打点计时器,提升到一定高度;C.拆掉导线,整理仪器;D接通电源,释放纸袋;E.用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离,记录数据,并计算出结果,得出结论;F.把打点计时器接到低压交流电源上;G.断开电源,调整纸袋,重做两次;H.把打点计时器接到低压直流电源上;I.把打点计时器固定在桌边的铁架台上上述实验步骤中错误的是H,可有可无的是A,其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是IFBDGCE(只需填步骤的代号)
(3)某同学按照正确的操作选的纸带如图2所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,打点计时器所用电源频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm)①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是15.7cm,应记作15.70cm.②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为1.22m,而动能的增加量为1.20m.(均保留三位有效数字,重锤质量用m表示)③这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于(填“大于”“小于”或“等于”)动能的增加量,原因是阻力对重锤做负功
(4)另一位同学在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为19.59cm,23.72cm,28.12cm,33.01cm,根据以上数据,可知道重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于2.32J,动能的增加量等于2.27J(取三位有效数字).根据以上数据,可否得到重物减少的重力势能等于增加的动能?
可以认为重物减少的重力势能等于增加的动能.
1.实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图1所示的实验装置.

(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有BD.(选填测量仪器前的字母)
A.游标卡尺    B.刻度尺     C.秒表        D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是AD.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出如图3所示的$\frac{1}{a}-m$关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为$\frac{M}{b}$.

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