(2010•湖南模拟)气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不

(2010•湖南模拟)气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计.为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间.实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;

③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
v (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
v2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
v3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d=______m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=
[d/t]
[d/t]

(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是______.
skyeaglemts 1年前 已收到1个回答 举报

moonlightriver 幼苗

共回答了21个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(1)解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)滑块在通过光电门时,平均速度等于遮光片的宽度d与其通过的时间之比.由于宽度较小,时间很短,所以瞬时速度接近平均速度.
(3)在弹簧伸长相同的情况下,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比.然而由列表数据可发现劲度系数与速度的平方成正比,则弹簧对滑块做的功与滑块通过光电门的速度的平方成正比.

(1)游标卡尺的主尺读数为:16mm,游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为2×0.1mm=0.2mm,
所以最终读数为:16mm+0.2mm=16.2mm=1.62×10-2m
(2)由于宽度较小,时间很短,所以瞬时速度接近平均速度,则v=[d/t].
(3)由数据可知速度的平方与劲度系数成正比,而弹簧对滑块做的功与劲度系数成正比,则弹簧对滑块做的功与劲度系数也成正比.即W与v2成正比.
故答案为:(1)1.62×10-2m;(2)[d/t];(3)W与v2成正比

点评:
本题考点: 测定匀变速直线运动的加速度.

考点点评: 考查游标卡尺精确测量遮光片的宽度,以便能粗略测出滑块通过光电门的速度.同时通过观察可得出劲度系数与速度的平方的关系.

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.630 s. - webmaster@yulucn.com