某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上

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某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验。

（1）你认为还需要的实验器材有____________。
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是___________________，实验时首先要做的步骤是________________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁<v₂）。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

答案

（1）天平刻度尺（2）远小于滑块的质量；平衡摩擦力（3）mgL=

M（

）

解析

试题分析：（1）由于实验中需要计算动能，所以必须测量沙桶和滑块的质量，故需要天平；实验中需根据纸带计算滑块的速度，故需要毫米刻度尺
（2）实验时要先平衡摩擦力，平衡摩擦力后，滑块和沙桶的加速度相同，由牛顿第二定律可知

，

，解得

，所以滑块受到的合力T近似等于沙桶的重力，需满足

，即满足

（3）由于滑块受到的合力T近似等于沙桶的重力，沙桶减少的重力势能等于滑块增加的动能，所以有

．

举一反三

（8分）某兴趣小组利用沙摆（视为单摆）测量斜面上木板运动的加速度，实验装置如图甲。
（1）测量沙摆周期时，为减小误差，应取沙摆运动到＿＿＿（填“最高点”或“最低点”）时作为计时起点；
（2）某同学用秒表计下n次全振动的时间如图乙所示，示数为＿＿＿s;
（3）在沙摆振动时，将一木板从斜面上滑下，沙摆漏下的沙在木板上形成如图丙所示形状。测得沙摆周期为T，AB＝s₁，BC＝s₂，则木板加速度a＝＿＿＿（用s₁, s₂，T表示）。

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（10分）在“测定金属丝的电阻率”实验中，供选用的器材有： A电源（3V，内阻约1

）；B电流表（0一0.6 A，内阻约0.5

）； C电压表（0一3V，内阻约3 k

）；
D滑动变阻器R（0一5

）；E.待测金属丝（有效长度为50.00cm，电阻R₀） F.螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干。

（1）某同学用螺旋测微器在金属丝的不同位置测量直径，读数记录在表一中，其中第＿＿＿次数据记录有明显错误。
（2）该同学将测量R_x实验的数据记录在表二中。根据所给信息推测，其采用的电路是右图中的＿＿；据选用的电路，在闭合开关S前，滑动变限器R的滑片应置于＿＿＿

（3）根据所给信息可估算出待测金属丝的电阻率为＿＿＿＿（填选项前的字母）。

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s²。
（1）在实验器材选择上，除了打点计时器、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物外,还需要选择下列哪些器材？_________ （填字母代号）。
A．直流电源　　　B．交流电源 C．弹簧秤 D．毫米刻度尺
E．天平及砝码 F．秒表

（2）先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如上图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是选取的3个连续计时点，测出它们到O点的距离，利用给出的数据求出打B点时重物的速度v_B＝_______ m/s。（计算结果保留三位有效数字）。
（3）若实验中选用的重物质量为1.00kg，重物在计数点O、B对应的运动过程中，重力势能的减少量ΔE_p= J,动能的增加量ΔE_k= J。（计算结果保留三位有效数字）。（4）根据所测量数据，还可以求出重物在计数点O、B对应的运动过程中所受到的平均阻力约为 N（计算结果保留一位有效数字），该阻力的来源主要有：。

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（5分）某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”。
（1）为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的________（填入选项前的字母代号）。

A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑

B．逐步调节木板的倾斜程度，让小车在橡皮条作用下开始运动

C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑

D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑

（2）图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为__________m／s（结果保留3位有效数字）。

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（1）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，实验中得到一条点迹清晰的纸带，O为纸带上第一个测量点，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，测得OA、OB、OC、OD段的长度如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s²,那么

（这四组数据中不符合有效数字读数要求的是
（打点计时器打下连续相邻两个点的时间间隔T=
③计算B点瞬时速度时，甲

同学用,乙同学用

．其中所选择方法正确的是______（填“甲”或“乙”）同学．
④若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？______．（填“能”或“不能”）

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