（8分）如圖， “驗(yàn)證變力做功的動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器和小車對應(yīng)位置，且同性磁極相對，兩擋光片寬均為1cm。

（1）讓小車向力傳感器方向運(yùn)動(dòng)，擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時(shí)測得此時(shí)小車速度v0，同時(shí)觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，磁力對小車做??? 功（選填“正”或“負(fù)”），擋光片b（a、b間距為5cm）經(jīng)過光電門時(shí)再次測得此時(shí)小車的速度vt，同時(shí)（實(shí)際有一定延時(shí)）觸發(fā)傳感器停止工作。

（2）計(jì)算機(jī)上顯示出F-s圖像，圖像中的??????? 即為此過程變力做功W。

（3）某同學(xué)測得小車及車上傳感器、磁鐵等總質(zhì)量m＝0.180kg，v0＝0.341m/s，vt＝0.301m/s，則小車動(dòng)能的變化量ΔEk＝??????? J（保留兩位有效數(shù)字），他選取如右圖所示的選擇區(qū)域后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出變力做功W，發(fā)現(xiàn)W與ΔEk相差較大，其主要原因是??????? 。

 

【答案】

（1）負(fù)? （2分）（2）圖線包圍的面積 （2分）（3）-0.0023 （2分） 選擇區(qū)域過大 （2分）

【解析】同性磁極相對，互相排斥，磁場力對小車做負(fù)功，F---s圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積大小表示變力做功的大小，小車動(dòng)能的增加量ΔEk=mvt2/2-mv02/2=-0.0023 J,計(jì)算變力做功大小時(shí)應(yīng)選擇圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積。

考點(diǎn)：本題考查驗(yàn)證動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證變力做功情況下的動(dòng)能定理：在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電門Ⅰ、Ⅱ，將一力傳感器一端連在細(xì)線M上，另一端接在水平豎直擋光條，氣墊導(dǎo)軌左端固定位移傳感器（接收器）．用變力轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪使滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊上擋光片經(jīng)過光電門Ⅰ時(shí)，光線被遮擋，光電門Ⅰ會(huì)輸出高電壓給相連的計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上就顯示如圖乙中△t1段所示圖象，同時(shí)指令力傳感器以及位移傳感器工作，當(dāng)擋光片講過光電門Ⅱ時(shí)，計(jì)算機(jī)顯示圖象如圖乙中△t2段圖象所示，同時(shí)計(jì)算機(jī)指令力傳感器和位移傳感器停止工作，這樣計(jì)算機(jī)就得到這一過程滑塊的F-S圖象，如圖炳所示．
（1）實(shí)驗(yàn)前，將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上，滑塊、N不相連接，接通氣源，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1
=
=
△t2（選填“＞”、“＜”或“=”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．
（2）若測得豎直擋光條寬度為d，滑塊的質(zhì)量為m，通過計(jì)算機(jī)又讀出實(shí)驗(yàn)中圖乙中的△t1、△t2，請寫出實(shí)驗(yàn)中計(jì)算滑塊動(dòng)能的增量△Ek的表達(dá)式
1
2
m[(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2]
1
2
m[(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2]
．（用已知量和測量量表示）
（3）通過計(jì)算機(jī)所繪F-s圖線可以算出滑塊所受力在s=0.8m內(nèi)這一過程中所做的功W，W=
56
56
J．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用M、N兩個(gè)測力計(jì)（圖中未畫出）通過細(xì)線拉橡皮條的端點(diǎn)，使其到達(dá)O點(diǎn)，此時(shí)α+β=90°，然后保持M的示數(shù)不變，而使α角減小，為保持端點(diǎn)位置不變，可采用的辦法是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（a）所示的裝置可以驗(yàn)證變力做功情況下的動(dòng)能定理：在一輛小車上安裝兩擋光片a、b和位移傳感器的發(fā)射端，光電門傳感器、位移傳感器的接收端、力傳感器安裝在水平放置的固定光滑軌道上，將兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器的受力端和小車上對應(yīng)的位置，且同性磁極相對．
讓小車向力傳感器方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時(shí)，計(jì)算機(jī)記錄下此時(shí)小車的速度v0，同時(shí)觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，當(dāng)擋光片b經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)算機(jī)再次記錄下此時(shí)小車的速度vt，同時(shí)力傳感器和位移傳感器停止工作，便可得到這一過程的小車所受的磁力和位移的F-s圖象，如圖（b）所示．
（1）若小車的質(zhì)量為m，請寫出計(jì)算小車動(dòng)能的增量△Ek的表達(dá)式：
 
．（用已知量和測量量表示）
（2）小車在這一過程做加速度
 
、速度
 
的運(yùn)動(dòng)．（選填“變大”、“不變”或“變小”）
（3）計(jì)算機(jī)通過F-s圖線可以算出磁力在這一過程中所做的功．請根據(jù)學(xué)過的知識(shí)寫出根據(jù)F-s圖線估算磁力在這一過程所做功大小的方法：
 
．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，“驗(yàn)證變力做功的動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器和小車對應(yīng)位置，且同性磁極相對，兩擋光片寬均為1cm。

（1）讓小車向力傳感器方向運(yùn)動(dòng)，擋光片a經(jīng)過光電門傳感器時(shí)測得此時(shí)小車速度v0，同時(shí)觸發(fā)力傳感器以及位移傳感器工作，磁力對小車做        功（選填“正”或“負(fù)”），擋光片b（a、b間距為5cm）經(jīng)過光電門時(shí)再次測得此時(shí)小車的速度vt，同時(shí)（實(shí)際有一定延時(shí)）觸發(fā)傳感器停止工作。

（2）計(jì)算機(jī)上顯示出F-s圖像，計(jì)算出        即為此過程變力做功W。

（3）某同學(xué)測得小車及車上傳感器、磁鐵等總質(zhì)量m＝0.180kg，v0＝0.341m/s，vt＝0.301m/s，則小車動(dòng)能的變化量ΔEk＝        J，他選取如右圖所示的選擇區(qū)域后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出變力做功W，發(fā)現(xiàn)W與ΔEk相差較大，其主要原因是        。

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