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如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,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,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带.纸带上0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,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.04320.05720.07340.0915______
△Ek/J0.04300.05700.07340.0907______
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=△Ek,与理论推导结果一致.
③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位).
【答案】分析:①为保证拉力等于小车受到的合力,需平衡摩擦力;
②合力的功等于拉力与位移的乘积;F点速度等于EG段的平均速度,求解出速度后再求解动能;
③对砝码盘和砝码整体从O到F过程运用动能定理列式求解即可.
解答:解:①为保证拉力等于小车受到的合力,需平衡摩擦力,即将长木板左端适当垫高,轻推小车,小车做匀速直线运动;
②拉力的功为:W=F?xOF=0.2N×0.5575m=0.1115J;
F点的瞬时速度为:
故F点的动能为:
③砝码盘和砝码整体受重力和拉力,从O到F过程运用动能定理,有:[(M+m)g-F]xOF=EKF
代入数据解得:m=0.015kg;
故答案为:①匀速直线;   ②0.1115,0.1105;  ③0.015.
点评:本题关键是明确实验原理,会通过纸带求解速度和加速度,不难.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?四川)如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做
匀速直线
匀速直线
运动.
②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带.纸带上0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,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
O-B O-C O-D O-E O-F
W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915
0.1115
0.1115
△Ek/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907
0.1105
0.1105
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=△Ek,与理论推导结果一致.
③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为
0.015
0.015
kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位).

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(四川卷带解析) 题型:实验题

(1)(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球ABA球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而增大,随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。
(2)(11分)如图1所示,某组同学借用“探究aFm之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,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,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0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ABC、D、EFG。实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0.2kg。
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。

 
O-B
O-C
O-D
O-E
O-F
W/J
0.0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
 
Ek/J
0.0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
 
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W= △Ek,与理论推导结果一致。
③实验前已测得托盘质量为7.7×10 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(四川卷解析版) 题型:实验题

(1)(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球ABA球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。

实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而增大,随其所带电荷量的____________而增大。

此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。

(2)(11分)如图1所示,某组同学借用“探究aFm之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,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,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0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ABC、D、EFG实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0.2kg。

请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。

 

O-B

O-C

O-D

O-E

O-F

W/J

0.0432

0. 0572

0. 0734

0. 0915

 

Ek/J

0.0430

0. 0570

0. 0734

0. 0907

 

分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W= △Ek,与理论推导结果一致。

③实验前已测得托盘质量为7.7×10 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。

 

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科目:高中物理 来源:四川 题型:问答题

如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

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①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,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,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带.纸带上0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,小车的质量为0.2kg.
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).
O-B O-C O-D O-E O-F
W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 ______
△Ek/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 ______
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=△Ek,与理论推导结果一致.
③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位).

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