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“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…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由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、______(填测量工具)和______电源(填“交流”或“直流”).
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是______.
A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行?______(填“是”或“否”),平衡摩擦的目的是______.实验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示).
(1)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度根据纸带上所打的点,通过测量位移,求平均速度来代替瞬时速度.因此必须要有毫米刻度尺;要使打点计时器能工作,必须接交流电源.
故答案为:(毫米)刻度尺,交流.
(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,当小车速度达最大时,则小车的合力为零.所以除摩擦力外,还有橡皮筋的拉力.因此橡皮筋处于伸长状态.
故选:B.
(3)在加速过程中,橡皮条在做正功,故需要测量最大速度,即匀速运动的速度,因而需要选用间隔均匀的点,即4-7点,打点计时器每隔0.02s打一次点,故最大速度为:最后匀速阶段的速度.
故答案为:GI或GK.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于重力势能与重力做功的说法正确的是   (   )
A.重力势能具有绝对性,且只能是物体和地球共同具有的
B.重力做功的大小与物体的运动路径有关
C.零势能点选取不同,重力势能及重力势能的变化都会发生变化,
D.重力势能增加了2J,其重力一定做了-2J的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

为了探究物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.请思考探究该实验的思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz):

(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是______.
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、….
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜.
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
D.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.
(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、…并起来进行第1次、第2次、第3次、…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把第1次实验时,橡皮筋对小车做的功为W.
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图2所示的是其中四次实验打出的部分纸带:
(4)试根据第(2)、(3)项中的信息,完成并填写下表:
次数1234
橡皮筋对小车做的功W2W3W4W
小车速度v(m∕s)1.01.4152.0
小车速度v2(m2∕s21.02.04.0
从表中数据可得出结论:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

、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△Ek=______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=△Ek
(3)若实际检验中,发现W<△Ek(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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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在探究功与物体速度变化的关系实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密,中间疏,出现这种情况的原因可能是(  )
A.电源的频率不稳定
B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角度太小
D.是由于橡皮筋的拉伸程度过大而导致的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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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A.0.5mvB.mvC.0.5mv2D.mv2

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(1)求小物块到达A点时速度。
(2)要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道 AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图a所示,质量m=1kg的物体静止在光滑的水平面上,t=0时刻,物体受到一个变力F作用,t=1s时,撤去力F,某时刻物体滑上倾角为37º的粗糙斜面;已知物体从开始运动到斜面最高点的v-t图像如图b所示,不计其他阻力,求:

(1)变力F做的功
(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率
(3)物体回到出发点的动能

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