图(a)为探究动能定理的实验装置示意图,实验步骤如下:①长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的摩擦力;②用天平测量小车B和遮光片的总质量M、重物A的质量m,

图(a)为探究动能定理的实验装置示意图,实验步骤如下:①长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的摩擦力;②用天平测量小车B和遮光片的总质量M、重物A的质量m,

题型:不详难度:来源:
图(a)为探究动能定理的实验装置示意图,实验步骤如下:
①长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的摩擦力;
②用天平测量小车B和遮光片的总质量M、重物A的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测小车B与光电门之间的距离s(s小于重物离地高度h);
③调整清华轮,使细线与长木板平行;
④让小车由静止释放,用数字毫秒及测出测光片经过光电门所用的时间△t,求出小车速度v;
⑤改变小车B与光电门之间的距离s,重复步骤④.
回答下列问题:

(1)小车经过光电门时的速度大小用d和△t表示,v=______,测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示,其读数为______.
(2)对于重物和小车组成的系统,下列关于探究结论的说法最恰当的应为______.
A.重物重力做的功等于小车增加的动能
B.重物重力做的功等于重物和小车增加的动能
C.重物重力做的功和小车重力做的功的代数和等于重物和小车增加的动能
D.重物重力做的功和摩擦力对小车做的功的代数和等于重物和小车增加的动能.
答案
(1)数字计时器记录通过光电门的时间,由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度,
用该平均速度代替物体的瞬时速度,故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为:v=
d
△t

游标卡尺的主尺读数为9mm,游标读数为0.05×17mm=0.85mm,
所以最终读数为:9mm+0.85mm=9.85mm=0.985cm;
(2)实验前已经平衡摩擦力,故重物的重力相当于系统受到的合外力,根据动能定理则重物重力做的功等于重物和小车增加的动能,故选:B;
故答案为:(1)
d
△t
,0.985cm;(2)B.
举一反三
某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系,小车经平衡摩擦力后,挂上橡皮筋,在橡皮筋的作用下小车弹出,脱离橡皮筋沿木板滑行.

①实验时打点计时器与学生电源按图乙连接,正确的连接是______(填“A”或“B”)
②实验中,甲、乙俩同学用两种不同的方法来改变橡皮筋对小车所做的功.
甲同学:改变相同橡皮筋的条数,小车每次到同一位置释放;
乙同学:保持橡皮筋的条数不变,小车每次拉倒不同的位置释放.
你认为______(填“甲”或“乙”)同学的方法更合理.
③从释放小车到刚脱离橡皮筋的过程,小车的运动可能是______
A.匀加速运动B.匀减速运动C.加速度增大的加速运动D.加速度减小的加速运动
④实验中测得小车质量为1.0kg,某次实验得到的纸带及测量数据如图所示,测得小车获得的动能为______J(保留两位有效数字).打点计时器工作频率为50Hz.
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某同学利用如图甲所示的装置验证变力做功情况下的动能定理:在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门Ⅰ、Ⅱ,将一力传感器一端连在细线M上,另一端接在水平竖直挡光条,气垫导轨左端固定位移传感器(接收器).用变力转动转轮使滑块沿轨道运动,当滑块上挡光片经过光电门Ⅰ时,光线被遮挡,光电门Ⅰ会输出高电压给相连的计算机,在计算机上就显示如图乙中△t1段所示图象,同时指令力传感器以及位移传感器工作,当挡光片讲过光电门Ⅱ时,计算机显示图象如图乙中△t2段图象所示,同时计算机指令力传感器和位移传感器停止工作,这样计算机就得到这一过程滑块的F-S图象,如图炳所示.
(1)实验前,将滑块置于气垫导轨上,滑块、N不相连接,接通气源,轻推滑块,当图乙中的△t1______△t2(选填“>”、“<”或“=”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)若测得竖直挡光条宽度为d,滑块的质量为m,通过计算机又读出实验中图乙中的△t1、△t2,请写出实验中计算滑块动能的增量△Ek的表达式______.(用已知量和测量量表示)
(3)通过计算机所绘F-s图线可以算出滑块所受力在s=0.8m内这一过程中所做的功W,W=______J.
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“探究做功与物体速度变化的关系”实验装置如图所示.实验中,要求通过调整木板的倾角来平衡摩擦阻力.判断摩擦阻力已被平衡的方法是(  )
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A.释放小车后,小车能够运动
B.轻推一下小车,小车能够匀速运动
C.释放小车后,拖着纸带的小车能够运动
D.轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动
在“探究功与速度变化的关系”实验中.
(1)如图1是甲同学的实验装置图,下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是______
A.释放小车的位置等间距的变化
B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍
C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍
D.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放
(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带,则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是______
A.一直增大且增量不变   B.先减小后增大
C.先增大后减小D.先增大后均匀不变再减小
(3)该实验可以有不同的设计,乙同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图2所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起.调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.
请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,纸带上打出的点的分布是______;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”).
如图1所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验.当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W….

(1)图中电火花计时器的工作电压是______V的交流电.
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是______.
(3)图中小车上有一固定小立柱,如图1给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是______.
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图2所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据纸带中字母回答),小车获得的速度是______m/s.(结果保留两位有效数字)