题目内容

【题目】如图所示,水平桌面上有一小车,装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力,小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量M不变,第一次实验中小车在质量为m1砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s;第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中m1<m2<M。两次实验中,绳对小车的拉力分别为T1 和T2,小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为ΔE1和ΔE2,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计、滑轮的质量,则下列分析正确的是

A(m1g-T1)< (m2g-T2),ΔE1=ΔE2

B.(m1g-T1)= (m2g-T2),ΔE1=ΔE2

C.(m1g-T1)< (m2g-T2),ΔE1<ΔE2

D.(m1g-T1)= (m2g-T2),ΔE1<ΔE2

【答案】A

【解析】

试题分析:设砂和砂桶质量为,空气阻力和摩擦阻力为,小车和沙桶一起做匀速直线运动即,加速度,据此分析在砂和砂桶质量从增大到,加速度变大,即,假设两次砂和砂桶受到的阻力为,对砂和砂桶分析则有,据此判断,所以选项BD错。系统减少的机械能等于克服阻力做功即,对照选项A正确。

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的AB两点各安装一个光电门,记录小车通过AB时的遮光时间,小车中可以放置砝码。

(1)实验主要步骤如下:

①将木板略微倾斜以平衡摩擦力,使得细线拉力做的功为合力对小车做的功。

②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(包含小车、小车中砝码和挡光片)的质量为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过AB时的遮光时间分别为t1t2,则小车通过AB过程中的动能变化量ΔE=__________(用字母Mt1t2d表示)。

③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复②的操作。

④用游标卡尺测量挡光片的宽度d

(2)下表是他们测得的多组数据,其中M是小车的质量,两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量ΔE,取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,WFAB间所做的功。表格中ΔE5________W3_______(结果保留三位有效数字)

次数

M/kg

/(m/s)2

ΔE/J

F/N

W/J

1

1000

0380

0190

0400

0200

2

1000

0826

0413

0840

0420

3

1000

0996

0.498

1010

W3

4

2000

120

120

2420

121

5

2000

142

E5

2860

143

3)若在本实验中没有平衡摩擦力,小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作:保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组mt1t2的数据,并得到m的关系图像,如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为kAB两点的距离为s,挡光片的宽度为d,则=_______(用字母bdskg表示)

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