题目内容
如图所示,水平桌面上固定着斜面体A,斜面体的曲面末端与桌面的右边缘平齐,且切线沿水平方向,现要设计一个实验测出小铁块B自斜面顶端由静止开始下滑到底端的过程中,摩擦力对小铁块做功Wf.实验器材可根据实验需要自选.(1)写出需要补充的实验器材:______.
(2)简要说明实验中要直接测量的物理量并写出其英文字母符号:______.
(3)已知重力加速度为g,写出用第(2)问中直接测量的物理量符号所表示的Wf的表达式:______.
【答案】分析:根据动能定理、结合平抛运动的规律求出摩擦力做功的表达式,从而得出要测量的物理量,以及需要的器材.
解答:解:设到达底端的速度为v,根据动能定理得,mgH+Wf=
.解得
.
可知测量摩擦力做功的大小,需知道斜面的高度以及离开斜面时的速度和物体的质量.通过平抛运动的规律求出物体离开斜面的速度.
设桌面的高度为h,小球的水平位移为s,根据h=
得,t=
,则离开的初速度
.
则摩擦力做功
.
需要测量的物理量为斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
需要的测量工具为:天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸.
故答案为:(1)天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸
(2)斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
(3)
.
点评:本题考查了动能定理和平抛运动的综合,知道平抛运动在水平方向方向和竖直方向上的运动规律.
解答:解:设到达底端的速度为v,根据动能定理得,mgH+Wf=
可知测量摩擦力做功的大小,需知道斜面的高度以及离开斜面时的速度和物体的质量.通过平抛运动的规律求出物体离开斜面的速度.
设桌面的高度为h,小球的水平位移为s,根据h=
则摩擦力做功
需要测量的物理量为斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
需要的测量工具为:天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸.
故答案为:(1)天平、直尺、重锤线、白纸和复写纸
(2)斜曲面顶端离桌面高度H,桌面离地高度h,桌面右边缘边到铁块落地点的水平距离s,小铁块质量m.
(3)
点评:本题考查了动能定理和平抛运动的综合,知道平抛运动在水平方向方向和竖直方向上的运动规律.
练习册系列答案
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A、
| ||||
B、
| ||||
| C、mgH-mgh | ||||
D、
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如图所示,水平桌面上的A点处有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出,不计空气阻力,当它到达B点时,其动能的表达式正确的是( ) ![]()
| A. | B. |
| C.mgH-mgh | D. |