题目内容
【题目】如图所示,有三个斜面a、b、c,底边的长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止开始下滑到底端.三种情况相比较,下列说法正确的是( )
A. 物体减少的重力势能△Ea=2△Eb=2△Ec
B. 物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc
C. 因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc
D. 因摩擦产生的热量4Qa=2Qb=Qc
【答案】AC
【解析】试题分析:重力势能的减少量等于重力做的功,所以,,即,A正确;设斜面和水平方向夹角为θ,斜面长度为X,则物体下滑过程中克服摩擦力做功为:,即为底边长度;物体下滑,除重力外有摩擦力做功,根据能量守恒,损失的机械能转化成摩擦产生的内能,由图可知a和b底边相等且等于c的一半,故摩擦生热关系为:,设物体滑到底端时的速度为v,根据动能定理得:,
,,根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为:,B错误;克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量,所以C正确,D错误;故选AC。
【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.