在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图(甲)的实验装置.(1)实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,在沙和沙桶的总

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图(甲)的实验装置.(1)实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,在沙和沙桶的总

题型:不详难度:来源:
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图(甲)的实验装置.

魔方格

(1)实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m<<M的同时,实验时首先要做的步骤是______.
(2)如图(乙)为实验中打出的一条纸带,选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系,测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB.已知砂和砂桶的总质量m,小车的质量M,重力加速度g.则本实验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物理量).
答案
(1)为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应首先平衡摩擦力,在不挂沙桶时,使小车受到的合力为零.
(2)平衡摩擦力后,小车受到的合力为mg,合外力的功等于动能的变化,因此需要验证的表达式为:mgs=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
故答案为:(1)平衡摩擦力;(2)mgs=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
举一反三
某探究小组利用如图甲所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验,图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出并沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功为W.当用2条、3条…橡皮筋实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出.打点计时器使用的交流电源频率为50Hz.实验中将木板左端适当垫高,在正确操作的情况下,某次所打纸带如图乙所示,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量和计算(用纸带上计数点的编号回答);通过计算得到由于橡皮筋对小车做的功使小车最后获得的速度大小为______m/s.

魔方格
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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图所示.
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J.(结果均保留两位有效数字)
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的三个主要原因是:
①______;②______;③______.魔方格
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在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,某同学用1kg的小车,在平衡摩擦力之后,挂上40g的小砂桶后,小车拖动纸带并打出一系列的点.图中的纸带只是打出的纸带的一部分,所标注的点是计时器每打5点所取的一个计数点,测量数据如图.则:(所用交流电的频率为50Hz,重力加速度g=9.80m/s2
(1)b点所对应的小车运动的动能为______J;
(2)从b点到e点,小车动能的增加量为______J;
(3)从b点到e点,砂桶对小车做功______J.魔方格
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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图所示.
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______ J,小车动能的增量为______ J.
(2)此次实验探究结果,他没能看到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:______.魔方格
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某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.

魔方格

(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.                                                         
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测量点s/cm v/(m•s-1
00.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C  
D7.150.54
E9.410.60