Question

【題目】探究物體運(yùn)動(dòng)

質(zhì)量為m的物體,在外力F的作用下,從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,物體獲得的速度v。速度v與質(zhì)量時(shí)間t的關(guān)系,如表中的數(shù)據(jù)所示。

m/kg	1	2	1	2
F/N	0.5	0.5	1.5	1
t/s	2	2	2	1
v/m/s	1	0.5	3	0.5

（1）在外力F作用下,與質(zhì)量為m的物體,經(jīng)過(guò)時(shí)間后的t后的速度v的表達(dá)式為v= ______(比例常數(shù)用具體數(shù)表示)

（2）質(zhì)量為m、速度為v的物體具有的動(dòng)能EK大小為:EK=,物體受到外力作用時(shí),物體的動(dòng)能會(huì)發(fā)生改變,且動(dòng)能的改變量與外力對(duì)物體做的功大小相等,外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),物體的動(dòng)能增大,外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),物體的動(dòng)能減小,高速運(yùn)動(dòng)的子彈射入木板,從木板中穿過(guò)后,子彈的動(dòng)能會(huì)______(增大或減小)。

（3）質(zhì)量為m的子彈,在槍膛內(nèi)受到火藥爆炸的平均推力為F,在槍膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,子彈飛出槍膛后射入厚度為d的薄木板,木板對(duì)子彈的平均阻力為f，若子彈能夠穿透木板,請(qǐng)推導(dǎo)子彈穿過(guò)木板后的速度表達(dá)式____。(用m、推力F、時(shí)間t、阻力f、厚度d表示)

測(cè)量浮力

小雨想要知道用圖示滑輪組向上提起一個(gè)金屬塊時(shí)的機(jī)械效率。身邊只有一個(gè)不可拆卸的滑輪組(如圖)和一個(gè)形狀不規(guī)則的金屬塊,一個(gè)底面積較大的長(zhǎng)方體木塊,一把輕質(zhì)硬木刻度尺，一個(gè)盛有適量水的水槽和線繩。

（1）測(cè)量步驟(配圖說(shuō)明)______

（2）寫(xiě)出計(jì)算機(jī)械效率大小的推導(dǎo)過(guò)程_____

Answer 1

【答案】 減小 見(jiàn)解析

【解析】

探究物體運(yùn)動(dòng)

（1）[1]分析1、3列數(shù)據(jù)，在質(zhì)量和時(shí)間時(shí)，速度與外力成正比；分析1、2列數(shù)據(jù)，在外力和時(shí)間相同時(shí)，速度與質(zhì)量成反比；分析第2、4列數(shù)據(jù)，第4列的外力是第2列的2倍，第2列的時(shí)間是第4列的2倍，兩速度相等，說(shuō)明速度與時(shí)間成正比，則速度v的表達(dá)式為：

；

將第1列數(shù)據(jù)代入得：

；

所以表達(dá)式為：

；

（2）[2]根據(jù)題意知，外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，物體的動(dòng)能增大，外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，物體的動(dòng)能減��；當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的子彈射入木板時(shí)，子彈克服阻力做功，即子彈受到的外力與運(yùn)動(dòng)方向相反，所以子彈的動(dòng)能會(huì)減小；

（3）[3]根據(jù)上面的表達(dá)式得，子彈飛出槍膛后的速度為：

，

根據(jù)題意得，子彈的動(dòng)能為：

；

若子彈穿過(guò)木板后的速度為v’，其動(dòng)能為：

；

根據(jù)動(dòng)能做功，動(dòng)能減小可得：

；

故得，子彈穿過(guò)木板后的速度表達(dá)式為：

。

測(cè)量浮力：

（1）[4]測(cè)量步驟：

①將刻度尺作為杠桿，左端掛金屬塊，右端掛長(zhǎng)方體木塊，選擇適當(dāng)支點(diǎn)位置使杠桿平衡，記錄力臂L1、L2，如圖：

②將刻度尺作為杠桿，一端與滑輪組繩子自由端相連，另一端連接長(zhǎng)方體木塊，選擇適當(dāng)支點(diǎn)位置使杠桿在水平位置平衡且恰能提起金屬塊，再記錄力臂L3、L4，如圖：

（2）[5]推導(dǎo)機(jī)械效率：

第一步中根據(jù)杠桿的平衡條件得：

G金屬塊L1=G木塊L2；

金屬塊的重：

；

第二步中根據(jù)杠桿的平衡條件得：

FL3=G木塊L4；

拉力的大小為：

；

根據(jù)得滑輪組的機(jī)械效率為：

。