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    某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：

    （1）将一块一头带有定滑轮的长木板固定放在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器．
    （2）把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码．
    （3）把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带．
    （4）关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究外力对小车所做的功与速度变化的关系．
    如图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，利用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
    ①打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
    0.40
    0.40
    m/s．（结果保留两位有效数字）
    ②本实验中，若钩码下落高度为h1时外力对小车所做的功为w0，则当钩码下落h2时，外力对小车所做的功为
    h2
    h1
    w0
    h2
    h1
    w0
    ．（用h1、h2、w0表示）
    ③实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是
    AC
    AC

    A．W∝v  B．W∝v2   C． W∝
    1
    v
      D．W∝v3
    ④在本实验中，下列做法能有效地减小实验误差的是
    ABC
    ABC

    A．把轨道右端适当垫高，以平衡摩擦力．
    B．实验中控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量
    C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行
    D．先让小车运动再接通打点计时器．
    分析：（1）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点速度．
    （2）根据功的定义W=FS?COSα求解．
    （3）根据图象为过原点的曲线，结合数学函数知识分析．
    解答：解：（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故VB=
    XAC
    2T
    =0.40m/s
    （2）根据功的定义，有
    W0=mgh1
    W=mgh2
    解得w=
    h2
    h1
    W0
    （3）图象为过原点的曲线，故W与v一定不是正比关系，也一定不是反比关系．故选AC
    （4）本实验探究“功与速度变化的关系”的实验，要使钩码的重力等于小车的合外力，就必须先平衡摩擦力，保证钩码的质量远小于小车的总质量，所以AB都正确，
    调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和位移方向在同一直线上，可以减小误差，故C正确，
    应该先接通电源，后放开小车，所以D错误，故选ABC．
    故答案为：（1）0.40；（2）
    h2
    h1
    W0；（3）AC；（4）ABC．
    点评：本题重点考查了“探究功与动能变化关系”实验的原理，以及数据处理方法，解题时从实验原理角度分析即可．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?清城区模拟）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所示的装置．实验步骤如下：
    ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
    ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
    ③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
    ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2（如图乙所示），查得打点周期为T．
    判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
    纸带上点迹间距相等
    纸带上点迹间距相等
    ；实验还需直接测量的物理量是：
    小车的质量M、砂及砂桶的质量m
    小车的质量M、砂及砂桶的质量m
    ．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是
    mgx=
    1
    2
    M（
    x2
    2T
    ）2-
    1
    2
    M（
    x1
    2T
    ）2
    mgx=
    1
    2
    M（
    x2
    2T
    ）2-
    1
    2
    M（
    x1
    2T
    ）2
    ．（用相应的符号表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2009?巢湖一模）在“探究恒力做功与物体速度变化的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：

    ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；
    ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；
    ③用细线将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的砂桶相连（砂和桶总质量远小于小车总质量）；
    ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；
    ⑤在纸带中选合适的点A、B、C、D…，测出它们到起点O的距离s1、s2、s3、s4…，并测出与它们相邻的两点间距离d1、d2、d3、d4…（如图乙），查得打点周期为T，将数据填入下表中；
    ⑥保持砂和桶质量不变，增加小车质量，重复实验步骤④、⑤，将数据填入下表中．
    附表：小车第一次总质量M1=0.25kg，第二次总质量M2=0.5kg，T=0.02s
    物理量
    数据
    测量点    		 测量点到O
    点的距离s
    （cm）    		 测量点前后
    两点间距离d
    （cm）    		 小车获得
    的速度v
    （m/s）    		 小车获得速度的平方v2
    [（m/s）2]    		 小车获得速度的三次方v3
    [（m/s）3]
    第
    一
    次    		 A 20.05 3.58 0.90 08.1 0.73
    B 40.00 5.06 1.27 1.61 2.05
    C 60.15 6.20 1.55 2.40 3.72
    D 80.24 7.16
    第
    二
    次    		 A 20.15 2.53 0.63 0.40 0.25
    B 40.10 3.58 0.90 0.81 0.73
    C 59.90 4.38 1.10 1.21 1.33
    D 81.20 5.06 1.27 1.61 2.05
    试问：
    （1）判断重力的一个分力是否与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
    纸带上点迹间距相等
    纸带上点迹间距相等
    ；
    （2）实验数据处理时，为什么探究功与v、v2、v3等的关系，而不是与
    1
    v
    、
    1
    v2
    、
    1
    v3
    等的关系？
    速度随做功的增加而增加
    速度随做功的增加而增加
    ；
    （3）将表格中的数据填写完整；
    （4）比较表中第一次各组数据，得到的实验结论为：
    W∝v2
    W∝v2
    ；
    （5）比较表中一、二两次数据，得到的实验结论为：
    W∝Mv2
    W∝Mv2
    ；
    （6）请运用表中第二次数据在右图所示的坐标中作出相应的图象，验证理论的正确性（拉力用F表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）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所示的装置．实验步骤如下：
    ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
    ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
    ③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
    ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
    ⑤测出s、s1、s2（如图乙所示），查得打点周期为T．

    判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是
    纸带上点迹间距相等
    纸带上点迹间距相等
    ；
    本实验还需直接测量的物理量是：
    小车的质量M、砂桶的质量m
    小车的质量M、砂桶的质量m
    ．（并用相应的符号表示）
    探究结果的表达式是
    mgs=
    M
    8T2
    (
    s
    2
    2
    -
    s
    2
    1
    )
    mgs=
    M
    8T2
    (
    s
    2
    2
    -
    s
    2
    1
    )
    ．（用相应的符号表示）
    （2）、从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）．设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路，要求方法简捷，要尽可能提高测量的精度．
    电流表A1，量程1mA，内阻rA1≈50Ω
    电流表A2，量程300μA，内阻rA2≈300Ω
    电流表A3，量程100μA，内阻rA3≈500Ω
    电压表V1，量程10V，内阻rV1=15kΩ
    电压表V2，量程3V，内阻rV2=10kΩ
    滑动变阻器R1，全阻值50Ω，额定电流为1A
    电池组，电动势3V，内阻很小但不能忽略开关及导线若干
    ①测量电路中电流表应选
    A2
    A2
    ，电压表应选
    V2
    V2
    （填代号）
    ②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图．

    ③在所测量数据中选一组数据计算Rx，计算表达式Rx=
    U2
    I2-
    U2
    rv2
    U2
    I2-
    U2
    rv2
    ，表达式中各符号表示的意义
    U2表示电压表V2的示数，I2表示电流A2的示数．rV2表示电压表V2的内阻
    U2表示电压表V2的示数，I2表示电流A2的示数．rV2表示电压表V2的内阻
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）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所示的装置．实验步骤如下：精英家教网
    ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
    ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
    ③用细线将木板七的小车通过-个定滑轮与悬吊的托盘相连
    ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点
    ⑤测出s、s1、s2 （如图乙所示），查得打点周期为T
    判断已平衡摩擦力的直接证据是
     
    ；本实验还需直接测量的物理量是：
     
    ．（并用相应的符号表示）
    探究结果的表达式是
     
    ．（用相应的符号表示）
    （2）利用本装置还可以测量滑块与木板之间的动摩擦因数．将小车换成滑块，木板平放在水平桌面上，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放人适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
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    ①上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度α=
     
    （保留三位有效数字）．
    ②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有
     
    ．（填入所选物理量前的字母）
    A、木板的长度l
    B、木板的质量m1
    C、滑块的质量m2
    D、托盘和砝码的总质量m3
    E、滑块运动的时间t
    测量上述所选定的物理量时需要的实验器材是
     
    ．
    ③滑块与木板间的动摩擦因数μ=
     
    （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
    ①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
    ②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
    ③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
    ④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2（如图乙所示），查得打点周期为T．
    实验还需直接测量的物理量是：
     
    、
     
    ．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是
     
    ．

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