5.某研究性学习小组设计了利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”的实验,他们将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,用力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车通过A、B两点时的速度v1和v2,如图所示.在小车上增减砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小,摩擦力不计.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动.除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△Εk为动能变化量,F是拉力传感器的示数,W是F在A、B间所做的功.表中的△Ε3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
(3)根据上述实验数据可以得出的实验结论:在实验误差允许的范围内,物体所受合外力的功等于动能的变化量.
(1)实验主要步骤如下:
次数 | M/kg | $({v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2})$/m2s-2 | △Εk/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △Ε3 | 1.22 | W3 |
4 | 1.00 | 2.40 | 1.20 | 2.42 | 1.21 |
5 | 1.00 | 2.84 | 1.42 | 2.86 | 1.43 |
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动.除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△Εk为动能变化量,F是拉力传感器的示数,W是F在A、B间所做的功.表中的△Ε3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
(3)根据上述实验数据可以得出的实验结论:在实验误差允许的范围内,物体所受合外力的功等于动能的变化量.
4.有一只电熨斗,内部电路如图所示,其中M为旋钮的内部接线端子,旋钮有“高”“中”“低”“关”四个档位,下列四种内部接线方式与对应档位描述正确的是( )
A. | a方式为“关”档 | B. | b方式为“低”档 | C. | c方式为“高”档 | D. | d方式为“中”档 |
2.在某静电场中的两固定点间先后移动带电量不同的点电荷,一定相同的物理量是( )
A. | 电场力的功 | |
B. | 电场力的功与点电荷带电量的比值 | |
C. | 电势能的变化量 | |
D. | 电势能变化量与点电荷带电量的比值 |
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.
(1)实验中通过改变橡皮筋的数量,而不是改变橡皮筋的伸长量,来探究橡皮筋对小车的做功情况,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,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.
0 148659 148667 148673 148677 148683 148685 148689 148695 148697 148703 148709 148713 148715 148719 148725 148727 148733 148737 148739 148743 148745 148749 148751 148753 148754 148755 148757 148758 148759 148761 148763 148767 148769 148773 148775 148779 148785 148787 148793 148797 148799 148803 148809 148815 148817 148823 148827 148829 148835 148839 148845 148853 176998
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.