力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速...
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力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图*所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N*向M、M处装有光传感器,当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA以和vB.两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB,计算出单位时间运动速度的改变量(用a1表示),即a1=.重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的*作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验。a2近似相等,且a2>a1。
(1)在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025秒,则挡光片穿过光束的速度vA为 。
(2)该实验中为什么用重物P来提供拉力? 。
(3)由实验可得出的结论是 。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中 的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
【回答】
(1)0.4m/s;(2)使物体受到的拉力恒定不变;(3)在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变的越快;(4)A。
【解答】解:(1)物体运动的速度为:vA===0.4m/s;
(2)重物P通过定滑轮拉动物体,由于重物P的重力不变,则对物体的拉力不变,物体受到的拉力是恒定的;
(3)根据实验步骤①②可知,a2>a1,这表明在小车的质量不变的情况下,增大重物P的重力,对小车的拉力会变大,小车的速度的增加量越大;故结论为:
在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变的越快;
(4)A.制动力(阻力)越大,则汽车的运动状态改变的越快,即速度减小的快,汽车越容易停下来,故A正确;
B.质量越大,汽车越难停下来,是因为质量大,惯*大,其运动状态不容易改变,故B错误;
C.在阻力一定的情况下,汽车的速度越大,汽车越难停下来,故C错误;
知识点:运动和力单元测试
题型:实验,探究题
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