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某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門(mén)測(cè)出另一端A經(jīng)過(guò)某位置時(shí)的瞬時(shí)速度v_A，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。
（1）調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度v_A，數(shù)據(jù)如表。為了形象直觀地反映v_A和h的關(guān)系，應(yīng)選擇
v_A²
v_A²
（填“v_A”、“v_A^-1”、“v_A²“）為縱坐標(biāo)，并在坐標(biāo)紙這表明縱坐標(biāo)，畫(huà)出圖象。選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫(huà)出圖象2。
組次 1 2 3 4 5 6
h/m 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
v_A/（m?s^-1） 1.23 1.73 2.12 2.46 2.74 3.00
v_A^-1/（s?m^-1） 0.81 0.58 0.47 0.41 0.36 0.33
v_A²/（m²?s^-2） 1.50 3.00 4.50 6.05 7.51 9.00
（2）當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s²，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能E_k=
1
6
m
v
2
A
1
6
m
v
2
A
（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度v_A表示）。

【考點(diǎn)】探究功與物體速度變化的關(guān)系．

【答案】v_A²；

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：22引用：2難度：0.5

相似題

1．為了探究“物體動(dòng)能的變化量與合外力做功的關(guān)系”，小紅和小明從驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)得到的啟發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶圖中未畫(huà)出）．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小紅將一個(gè)質(zhì)量大小適當(dāng)?shù)闹匚颬掛在光滑的輕質(zhì)動(dòng)滑輪上，使平行于長(zhǎng)木板的細(xì)線拉動(dòng)長(zhǎng)木板上的小車(chē)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
小紅調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)小車(chē)的總質(zhì)量為M，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小明從彈簧秤讀出數(shù)值為F，打出幾條紙帶，挑選其中一條理想的，如圖2所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)，以A點(diǎn)為初始狀態(tài)，小車(chē)在打A點(diǎn)動(dòng)能的表達(dá)式為E_kA=

，小車(chē)在打D點(diǎn)動(dòng)能的表達(dá)式為E_kD=

，從A點(diǎn)至D點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)繩的拉力對(duì)小車(chē)做的功表達(dá)式為W_D=

．
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.5
解析
2．許多實(shí)驗(yàn)器材在物理實(shí)驗(yàn)中能被重復(fù)利用，斜面就是其中之一。請(qǐng)完成下列利用斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題：
??
（1）圖1所示實(shí)驗(yàn)用來(lái)探究動(dòng)能大小的影響因素，對(duì)于同一個(gè)球A，要改變A撞擊木塊前的動(dòng)能大小，可進(jìn)行的操作是
；
（2）圖2所示是測(cè)量斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，斜面傾斜角為30°，物體B重為4N。用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉動(dòng)B時(shí)，應(yīng)使B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，則所測(cè)斜面的機(jī)械效率為
；
（3）由圖3實(shí)驗(yàn)可以得出：小車(chē)到達(dá)水平面的初速度相同時(shí)，水平面越光滑，它的速度減小得就
。由此聯(lián)想到在雨雪天駕駛汽車(chē)應(yīng)適當(dāng)
（選填“增大”或“減小”）汽車(chē)之間的距離。當(dāng)同一輛小車(chē)從同一高度滑下時(shí)，從能的轉(zhuǎn)化角度看，小車(chē)在水平面上克服阻力所做的功
（選填“在毛巾上時(shí)多”“在玻璃上時(shí)多”或“一樣多”）。
發(fā)布：2024/8/7 8:0:9組卷：9引用：1難度：0.6
解析
3．利用如圖甲所示的裝置研究均勻規(guī)則定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。一根足夠長(zhǎng)的輕細(xì)繩一端纏繞在滑輪邊緣，另一端與質(zhì)量為2m、帶有擋光條的小物體A連接，A放光滑的傾斜軌道上，A與滑輪之間的繩與斜軌平行，距頂端L處有一光電門(mén)。將A從斜面頂端由靜止釋放，測(cè)得A通過(guò)光電門(mén)處的速度v。采用半徑均為R但質(zhì)量M不同的定滑輪進(jìn)行多次試驗(yàn)，測(cè)得多組
1
v
2
-M數(shù)據(jù)如下表所示。L、g、m、R為已知量，不計(jì)滑輪轉(zhuǎn)軸處摩擦，繩與滑輪不打滑。

1
v
2
-M數(shù)據(jù)記錄表。

滑輪質(zhì)量M m 0.8m 0.6m 0.4m 0.2m

1
v
2

25
20
g
L

24
20
g
L

23
20
g
L

22
20
g
L

21
20
g
L

（1）若A上的擋光條寬為d,經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為Δt,則A通過(guò)光電門(mén)處的速度v=
。
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖乙坐標(biāo)系中作出
1
v
2
-M圖像。
（3）上述圖像的縱截距表示了當(dāng)滑輪的質(zhì)量M=0時(shí)，A物體通過(guò)光電門(mén)的速度平方的倒數(shù)，由此可求得斜軌傾角為
。
（4）利用表中的第1組數(shù)據(jù)，可以推出質(zhì)量m的滑輪以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能E_k=
。（用m、R、ω表示）
發(fā)布：2024/8/7 8:0:9組卷：20引用：3難度：0.5
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組次	1	2	3	4	5	6
h/m	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30
v_A/（m?s^-1）	1.23	1.73	2.12	2.46	2.74	3.00
v_A^-1/（s?m^-1）	0.81	0.58	0.47	0.41	0.36	0.33
v_A²/（m²?s^-2）	1.50	3.00	4.50	6.05	7.51	9.00

滑輪質(zhì)量M	m	0.8m	0.6m	0.4m	0.2m
1 v 2	25 20 g L	24 20 g L	23 20 g L	22 20 g L	21 20 g L