题目内容
18.如图2为“探究做功和物体速度变化关系”的实验装置,小车在并在一起的相同的伸长橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.橡皮筋做功Wn | 10个间隔距离x(m) | 10个间隔时间T(s) | 小车获得速度vn(m/s) | 小车速度的平方vn(m/s)${\;}^{{2}^{2}}$ | |
1 | W | 0.2880 | 0.2 | 1.44 | 2.07 |
2 | 2W | 0.4176 | 0.2 | 2.09 | 4.36 |
3 | 3W | 0.4896 | 0.2 | 2.45 | 5.99 |
4 | 4W | 0.5904 | 0.2 | 2.95 | 8.71 |
5 | 5W | 0.6480 | 0.2 | 3.24 | 10.50 |
(2)为了保证合力对小车所做的功就等于橡皮筋所做的功,实验可采用垫高斜面末端,平衡摩擦力的措施.(3)下表为一同学实验记录的数据,W代表一根橡皮筋所做的功.请运用表中测定的数 据如图1所示的坐标系中作出相应的图象,进一步可探究出橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系为:Wn与vn2成正比.
分析 (1)该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同,通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难;
(2)该实验要平衡摩擦力;
(3)根据动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比,用描点法作出图象.
解答 解:(1)该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同,通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难,所以通过改变橡皮筋的数量,而不是改变橡皮筋的伸长量,这样做的好处是便于定量表示橡皮筋做功的大小;
(2)为了保证合力对小车所做的功就等于橡皮筋所做的功,实验可采用垫高斜面末端的方法来平衡摩擦力,
(3)由动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比,即
Wn∝vn2,根据表中实验数据,应用用描点法作图,图象如图所示:
由图象可得Wn与vn2成正比.
故答案为:
(1)便于定量表示橡皮筋做功的大小(2)垫高斜面末端,平衡摩擦力;
(3)如图所示;Wn与vn2成正比
点评 本题关键要明确该实验的实验原理、实验目的,即可了解具体操作的含义,以及如何进行数据处理,数据处理时注意数学知识的应用,难度适中.
练习册系列答案
相关题目
18.如图所示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆,已知引力常量为G,天文学家测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0.天文学家经过长期观测发现,A行星其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离.天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B,则下列说法正确的是( )
A. | 行星A的向心加速度大于中央恒星O表面的重力加速度 | |
B. | 行星A运行的线速度小于中央恒星O的第一宇宙速度 | |
C. | 中央恒星O的质量为$\frac{4{π}^{2}{{R}^{3}}_{0}}{G{{T}^{2}}_{0}}$ | |
D. | 行星B运行的周期T=t0+T0 |
7.如图所示,固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd为半径是R的$\frac{3}{4}$光滑圆弧形轨道,d为圆弧轨道的最高点,M,N是质量均为m的小球(可视为质点)用长2R的轻杆固定,靠在光滑的竖直墙面上,今将N球离a点高度为h处由静止释放,让其自由下落到a处切入轨道内运动,直到N球通d点,不计空气阻力,则( )
A. | 只有h大于R,释放后小球N就能通过d点 | |
B. | 两个小球的速度一定会先增加后减小 | |
C. | 无论怎样增加h的大小,小球M通过b点时对轨道内侧压力不变 | |
D. | 无论怎样增加h的大小,小球N通过d点时对轨道内侧压力始终为0 |