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为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:第1步:把带有...

为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:第1步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤跨过定滑轮相连,重锤夹后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.

第2步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.打出的纸带如图丙所示.请回答下列问题:

①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB________.

②已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W________.

③算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v,以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系,描点作出v2­W图象,可知该图象是一条________,根据图象还可求得________

 

(1) ; (2)下滑的位移x; mgx; ③过原点的直线; 滑块的质量M; 【解析】(1)匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,故:vB= (2)本题运动过程中,物块受到的合力为重力,要求合力做的功,则还需要测出这一过程滑块运动的位移x,则合外力对滑块做功的表达式W合=mgx (3)合外力做的功为W=mgx=mv2,所以v2=W,则v2-W图象是一条过原点的倾斜的直线,根据图象课求得直线斜率为k,所以m=,即根据图象可以求得滑块的质量.  
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考点分析:
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某同学利用下图所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。(结果均保留三位有效数字)

①分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点___________之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为______m/s,加速过程中的加速度大小为a1=______m/s2

③物块减速运动过程中加速度的大小为a2=_______m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值_______(填“偏大”或“偏小”)。

 

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一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到水平外力F作用,外力F随时间的变化如图所示.下列判断正确的是(  )

A. 0~2 s内外力的平均功率是4 W

B. 第2 s内外力所做的功是4 J

C. 第2 s末外力的瞬时功率最大

D. 第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4

 

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2011年中俄联合实施探测火星计划,由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯一土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星.已知火星的质量约为地球质量的1/9,火星的半径约为地球半径的1/2.下列关于火星探测器的说法中正确的是(  )

A. 发射速度只要大于第一宇宙速度即可

B. 发射速度只有达到第三宇宙速度才可以

C. 发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度

D. 火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的

 

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如图所示,物块A的质量是B的2倍,在恒力F作用下,在水平面上做匀加速直线运动.若物块与水平面间接触面光滑,物块A的加速度大小为a1,物块A、B间的相互作用力大小为N1;若物块与水平面间接触面粗糙,且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同,物块B的加速度大小为a2,物块间的相互作用力大小为N2,则以下判断正确的是(  )   

A. a1=a2    B. a1>a2    C. N1=N2    D. N1>N2

 

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如图所示,质量为的物体置于倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下,斜面以加速度沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体与斜面体相对静止.则关于斜面对的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是(   

A. 支持力一定做正功    B. 摩擦力一定做正功

C. 摩擦力可能不做功    D. 摩擦力可能做负功

 

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