- 探究功与速度变化的关系
- 共56题
某实验小组采用图甲所示的装置探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。
9.实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是 。
10.如果需要用图中沙桶和沙的总重力来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是 。
11.同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点。通过测量纸带计算出计数点与O点之间的速度平方差△v2、起始点O到计数点过程中细绳对小车做的功W。以W为纵坐标,以△v2为横坐标在方格纸中作出W—△v2图象,如图乙所示。那么,根据图像可以得到的结论是 。
12.如果要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是 。
13.如果“动能定理”成立,那么W—△v2图像的斜率的物理意义是 。
正确答案
①平衡摩擦力;
②小车的质量远大于沙桶和沙的总质量;
③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;
小车的质量;
解析
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使细绳拉力等于合力,则应该用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力;
考查方向
解题思路
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
易错点
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
正确答案
②小车的质量远大于沙桶和沙的总质量;
解析
砝码和吊盘加速下落,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,
根据牛顿第二定律,有对砝码和吊盘,
有 mg-T=ma对小车,
有 T=Ma
解得
故当M>>m时,有T≈mg
考查方向
本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。
解题思路
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
易错点
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
正确答案
③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;
解析
因W—△v2图象是一条过原点的倾斜直线,则合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比
考查方向
本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。
解题思路
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
易错点
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
正确答案
小车的质量;
解析
④由动能定理知,
要验证此式成立,则必须测出小车的质量M。
考查方向
本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。
解题思路
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
易错点
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
正确答案
⑤小车的质量的一半
解析
由知,W—△v2图象的斜率表示小车质量的一半。
考查方向
解题思路
控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。
易错点
易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。
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