問題詳情:
爲驗*“動能定理”,即:合外力對物體做的功等於物體動能的變化,實驗裝置如圖a,木板傾斜構成斜面,斜面B處裝有圖b所示的光電門
①如圖c,用10分度的遊標卡尺測得擋光條的寬度d= cm.
②裝有擋光條的物塊由A處靜止釋放後沿斜面加速下滑,讀出擋光條透過光電門的擋光時間t,則物塊透過B處時的速度爲 (用字母d,t表示)
③測得A、B兩處的高度差爲H,水平距離L;已知物塊與斜面的動摩擦因數爲μ,爲了完成實驗,還必須知道的物理量是
④如果實驗結論得到驗*,則以上各物理量之間的關係滿足:H=(用字母表示).
【回答】
考點: 探究功與速度變化的關係.
專題: 實驗題.
分析: ①、遊標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數,不需估讀.遊標的零刻度線超過主尺上的刻度數爲主尺讀數,遊標讀數等於分度乘以對齊的根數.
②、物塊透過光電門的時間非常小,因此可以平均速度代替其透過的瞬時速度,據此可以求出物塊透過光電門時的速度大小;
③④、根據動能定理,結合滑動摩擦力做功的表達式,即可求解;
解答: 解:①、遊標卡尺的主尺讀數爲:0.5cm,遊標讀數等於:0.1×1mm=0.1mm=0.01cm,
所以最終讀數爲:0.5cm+0.01cm=0.51cm.
②、擋光條的物塊透過光電門時的速度爲v=,
③根據物塊下滑過程中,重力與滑動摩擦力做的功,等於動能的增加,
則有:=mgH=mgH﹣μmgL;
爲了完成實驗,還必須知道的物理量是重力加速度g;
④根據動能定理,則有:=mgH﹣μmgL;
解得:H==;
故*爲:①0.51;②;③當地的重力加速度g;④.
點評: ①、解決本題的關鍵掌握遊標卡尺的讀數方法,遊標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數,不需估讀.
②、加深對平均速度和瞬時速度的理解,只有當時間間隔△t趨向於零時,此時的速度可以認爲是瞬時速度,熟練應用運動學公式求解實驗問題.
③、考查動能定理的應用,掌握滑動摩擦力做功的計算,注意在斜面的滑動摩擦力做功值μmgL.
知識點:動能和動能定律
題型:實驗,探究題