某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，装置如图所示，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．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

题型：不详难度：来源：

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，装置如图所示，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．

魔方格

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．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．保证橡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．防止纸带上打点不清晰
②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是______
A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量
B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
③下图是某同学在正确实验过程中得到的一条纸带，相邻的两个读数点间还有一个点没有画出来，A、B、C、D、E、F各点到O点的距离分别为：1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，则由纸带可知本次实验中小车获得的速度为______m/s．

魔方格

④实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线，即W-v²图，如图乙，并由此也得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，正确的是______

魔方格

A．甲的分析不正确，乙的分析正确
B．甲的分析正确，乙的分析不正确
C．甲和乙的分析都正确
D．甲和乙的分析都不正确．

答案

①在该实验中要求橡皮筋对小车所做功为合外力所做功，因此为了减小实验误差，该实验需要平衡摩擦力，这点与验证牛顿第二定律类似，故ACD错误，B正确．
故选B．
②本实验中通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，因此要求橡皮筋是相同的，每次拉伸长度相同，故ABD错误，C正确．
故选C．
③由所打点可知，DE之间距离基本等于EF之间距离，因此小车最后获得的速度为：
v=

(34.75-16.91)×10-2

2×0.04

=2.23m/s
故答案为：2.23．
④根据数学知识可知，甲图象基本为一抛物线，但是不能说明功与速度的二次方一定成正比，乙图为过原点的直线，有数学知识可知：功与速度的二次方一定成正比．故BCD错误，A正确．
故选A．

举一反三

科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系．

魔方格

（1）某同学的实验方案如图6甲所示，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，
你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
①______；
②______．
（2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙，
则打C点时小车的速度为______；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有______．

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在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：
①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列______的点．
②测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后______，打出一条纸带，关闭电源．
③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用h_A、h_B、h_C、h_D、h_E…表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为______，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为______．

魔方格

④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量

为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是______．魔方格

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（1）①在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图1中读数为______mm．
②用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行电阻______．图2是测某一电阻时表盘指针位置，是用×100的倍率则此电阻的阻值为______为了提高测量的精度，应选择______的倍率更好．（从×1、×10、×1K中选取）

魔方格

（2）某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线．可用的器材如下：
电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图b所示．
①由图可知小灯泡的电阻随温度升高而______（填“变大”“变小”或“不变”）．
②请在图c虚线框中画出与实物电路相应的电路图．
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭．则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到______．（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时．小灯泡获得的最小功率是______W．（结果保留两位有效数字）

魔方格

（3）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M，沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地
面，要完成该实验，请回答下列问题：
①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于滑块质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是______．
②在满足第①问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离x₁，x₂，x₃，₄其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用v_B和v_D表示，则v_B=______．小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式△E_K=______（用M，v_B和v_D表示）；小车合外力的功表达式W=______．在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=△E_K

魔方格

题型：和平区二模难度：| 查看答案

利用图示装置可以做力学中的许多实验．
（1）以下说法正确的是．
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于的值．魔方格

题型：潍坊一模难度：| 查看答案

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一台，导线、复写纸、纸带、细沙若干．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，则：
魔方格

（1）还需要补充的实验器材是______．
（2）某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v₁与v₂．要完成本实验，还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件？若用如上的字母代表实验中测量到的物理量，写出本实验最终要验证的数学表达式．
（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（图中未标出S₃、S₄、S₅），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=______；该滑块动能改变量的表达式为△E_K=______．（结果用题中已知物理量的字母表示）

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