某同学采用如图所示的装置探究“恒力做功与动能改变的关系”，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要

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某同学采用如图所示的装置探究“恒力做功与动能改变的关系”，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中应该采取的两项必要措施是：
（1）______；
（2）______．

答案

（1）车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，摩擦力不好测量，为了便于研究，使细线的拉力等于小车受到的合外力，需要平衡摩擦力；
（2）设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：
对小车有：F=Ma；
对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的重力远小于小车的总重力，这样两者才能近似相等．
故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）钩码的重力远小于小车的总重力

举一反三

、某探究学习小组的同学们欲探究“拉力做功和动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置，如图所示：

（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做______运动；
（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量M=0.2kg．则O至F的过程中，拉力做功W=______J，小车动能变化量△E_k=______J；（结果保留四位有效数字）
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△E_k；
（3）若实际检验中，发现W＜△E_k（排除读数、测量等造成的偶然误差），则可能的原因是______（写一种情况即可）．

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如图所示，均匀光滑直杆AB长为L，可绕光滑固定转轴O转动，O在距B点

处．在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度v_A，光电门测量位置和距转轴O的高度差h可以调节，有一质量为m的小球套在光滑杆上，重力加速度g取10m/s²．
（1）若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测量到的速度v_A与高度差h的关系式；
（2）实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的v_A²与h关系图线．请写出杆绕O点转动时的动能E_k与v_A的关系式；
（3）将光电门安装在OA中点正下方

处，将杆由水平位置静止释放，套在杆上某处的小球由静止开始沿杆下滑，恰好经过该光电门，测得小球对地速度大小为v．已知杆的质量M是小球质量m的

倍，杆绕O点转动时的动能E_k与v_A满足（2）问关系．求此时小球重力做功的瞬时功率P．

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某学习小组做“探究功与物体动能变化的关系”的实验装置如图1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用第2条、3条…完全相同的像皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中像皮筋伸长的长度都完全相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出功与物体动能变化的关系．

（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是______．
A．防止小车不能被像皮筋拉动
B．保证像皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度
D．防止纸带上点迹不清晰
（2）如图2是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）．

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现提供如图甲所示的器材探究动能定理，请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除摩擦力的影响，应采取的措施：______
（2）在某次实验中某同学得到了如图乙所示的一条纸带，在A，B，C三个计数点中应该选用______点的速度才符合要求．（填A，B或C）
（3）某同学用如图甲所示的装置做该实验，先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑．则在橡皮筋弹力作用下，合外力对小车做的功______（填“大于”“小于”或“等于”）橡皮筋弹力所做的功．

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为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，
还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，则：
（1）还缺少的实验器材是______．
（2）实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是______；实验时为保证细线的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是______．
（3）在（2）问的基础上，让小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，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v₁、v₂（v₁＜v₂），已知当地的重力加速度为g．写出实验要验证的动能定理表达式______（用题中所给的字母表示）．

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