某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。 (1)如图甲，在保持M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小

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某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题。

(1)如图甲，在保持M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制小车的质量不变的情况下进行实验。在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，已知交流电的频率为50 Hz。如图乙是在m=100 g，M=1 kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的动能为E_k=___________J，从开始运动到打至B点时，绳的拉力对小车做功W=___________J。（保留两位有效数字，g=9.8 m/s²）
(2)在(1)中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能E_k，请你举出导致这一结果的主要原因：___________。（写出一种即可）

答案

(1)0.50；0.51
(2)没有平衡摩擦力或沙与沙桶的重力大于绳的拉力

举一反三

某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理。如图甲所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v。已知小车质量为200 g。

(1)某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示，速度v随位移s变化规律如图丙所示，数据如表格。利用所得的F-s图像，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=_________J，此过程动能的变化△E_k=_________J（保留2位有效数字）。
(2)下列情况中可减小实验误差的操作是_________。（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A.使拉力F要远小于小车的重力
B.实验时要先平衡摩擦力
C.要使细绳与滑板表面平行

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“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。

(1)实验器材有：长木板、小车（前面带小钩）、学生电源、电磁打点计时器、6条规格相同的橡皮筋、纸带、刻度尺、天平、小铁钉2个、导线若干、开关。在上述实验器材中，多余的器材是________；
(2)实验的主要步骤如下：
A．将长木板放到水平实验台上，依图安装好实验器材；
B．先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸到一定的长度，整理好纸带，接通电源，放开小车，打出一条纸带，编号为1；
C．换用纸带，改用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋的拉伸长度都相等，打出的纸带分别编号为2，3…
D．由纸带算出小车获得的速度：根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算；把第一次实验橡皮筋对小车做的功记为W₀，则第2次、第3次…实验对小车做的功分别记为2W₀、3W₀…将实验数据记录在表格里；
E．对测量数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标、v²（也可能是其他关系）为横坐标作图；
F．整理实验器材
以上实验步骤中有疏漏的步骤是________，有错误的步骤是________（填写步骤前相应的符号）。

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某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 Hz。

(1)实验中木板略微倾斜，这样做___________。
A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大橡皮筋对小车的弹力
C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．是为了使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
(2)若根据多次测量数据画出的W-v草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系提出的以下猜想肯定不正确的是___________。
A.W∝

B.W∝

C.W∝v²
D.W∝v³

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有位同学设计了一个实验，用来验证在外力作用下物体做加速运动时，动能的改变量等于合外力所做的功。如图甲，他使用的实验仪器有电磁打点计时器、学生电源、长方形木块、纸带、天平（图中未画出）、带定滑轮的木板（长约1米）、细线、砝码盘、砝码等。

该同学操作如下：
(1)用天平测出木块的质量m。把器材按图安装好，纸带固定在木块中间的方孔内。
(2)把木块放在打点计时器附近，用手按住，往砝码盘中加砝码，再放开木块，让它做加速运动。然后接通打点计时器电源，让它工作。当木块到达定滑轮处时，断开电源。
(3)取下纸带，并在纸带上做了如图乙的标记，然后进行数据处理。

请回答下列问题：
(1)该同学操作过程中有一处明显的不当之处，请更正：_______________。
(2)利用测得的木块质量m、交流电源的周期T、纸带上标示的位移s_A、s_B、s_AB。
①请你写出木块在加速阶段所受合外力的表达式：_______________；
②请写出验证动能定理的方法：_______________。
(3)在上述试验中，如果对该同学选择的仪器和做法做一些更改，则可以直接将砝码及砝码盘的重力作为研究对象所受到的合外力。为达到这个目的，你认为有哪两个要求：_______________。

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气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图所示），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。

实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：

（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=__________m；

（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=__________；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是__________。

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