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    19．某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码．
    （Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是ACD
    A．为了平衡小车所受到的摩擦力
    B．为了增大小车下滑的加速度
    C．可使得细线拉力对小车做的功等于
    合力对小车做的功
    D．为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
    （Ⅱ）实验主要步骤如下：
    ①将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=$\frac{1}{2}$M[（$\frac{d}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{{t}_{1}}$）2]（用字母M、t1、t2、d表示）．
    ②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作．
    ③如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=5.50mm．
    （Ⅲ）若在本实验中木板保持水平而没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为μ．利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t1、t2的数据，并得到m与（$\frac{1}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{1}{{t}_{1}}$）2的关系图象如图丙所示．已知图象在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则μ=$\frac{b{d}^{2}}{2gks}$（用字母b、d、s、k、g表示）．

    分析 （1）为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力．
    （2）小车在钩码的作用下拖动纸带在水平面上做加速运动，通过速度传感器可算出A B两点的速度大小，动能定理即可计算出动能的变化；
    游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数，然后读出游标尺的刻度．
    （3）由动能定理求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式求出动摩擦因数．

    解答 解：（Ⅰ）木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功，故ACD正确，B错误；
    故选：ACD
    （Ⅱ）①小车通过A时的速度：vA=$\frac{d}{{t}_{1}}$，小车通过B时的速度：vB=$\frac{d}{{t}_{2}}$；
    则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=$\frac{1}{2}$MvB2-$\frac{1}{2}$MvA2=$\frac{1}{2}$M[（$\frac{d}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{{t}_{1}}$）2]；
    ②游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数：5mm，游标尺的刻度第10个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.05×10=0.50mm，总读数为：5mm+0.50mm=5.50mm；
    （Ⅲ）由动能定理得：（mg-f）s=$\frac{1}{2}$M[（$\frac{d}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{{t}_{1}}$）2]，
    则：m=$\frac{f}{g}+\frac{M{d}^{2}}{2gs}$[（$\frac{1}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{1}{{t}_{1}}$）2]，由图示图示可知：b=$\frac{f}{g}$，k=$\frac{M{d}^{2}}{2gs}$，
    摩擦力：f=μMg，解得：μ=$\frac{b{d}^{2}}{2gks}$．
    故答案为：（Ⅰ）ACD；（Ⅱ）①$\frac{1}{2}$M[（$\frac{d}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{d}{{t}_{1}}$）2]；③5.50；（Ⅲ）$\frac{b{d}^{2}}{2gks}$．

    点评 这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律．
    做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．对于系统问题处理时我们要清楚系统内部各个物体能的变化．

    练习册系列答案
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    9．如图所示，小球A固定于轻杆顶端，轻杆可绕水平面上的O点在图示竖直纸面内自由转动，开始时轻杆竖直，小球刚好与放在光滑水平面上的立方体B接触，由于某种影响，A向右倒下并推动B向右运动，下列说法正确的是（　　）
    A．在A与地面碰撞前，A减少的重力势能等于B增加的动能
    B．小球A对B所做的功等于B增加的机械能
    C．A与B分离时小球A只受重力的作用
    D．A与B分离时A的速度等于B的速度

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    10．某实验小组在“练习使用多用电表”实验中

    （1）用多用电表测量某一电学元件，多用电表的选择开关旋至如图1所示．操作正确，表盘指针如图2所示，则该电学元件阻值为3000Ω．
    （2）该电学元件可能是（单选）AB
    A．一个阻值未知的电阻
    B．“220V 15W”的白炽灯
    C．“220V 100W”的白炽灯．

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    7．如图所示，一半径r=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圆弧形槽底B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0=4m/s，长为L=1.25m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管，EF段被弯成以O为圆心，半径R=0.25m的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传带C端平滑相接，O点位于地面，OF连线竖直，一质量为M=0.2kg的滑块a从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后做匀加速运动，过后滑块被传送带送入管DEF，已知a滑块可视为质点，a横截面略小于管中空部分的横截面，重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）由于滑块在传送带上运动，电动机所消耗的电能；
    （2）滑块a刚到达管顶F点时对管壁的压力；
    （3）若让滑块通过F点，则传送带的最小速度可以是多少？

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    14．汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，汽车在路面上能达到的最大速度15m/s；（g取10m/s2）

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    4．质点作匀速圆周运动，下列物理量中不变的是（　　）
    A．动能B．线速度C．向心加速度D．合外力

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    11．如图所示，每个钩码重1.0N，弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计，弹簧伸长了5cm（在弹簧的弹性限度内）．该弹簧测力计的示数为1.0 N，该弹簧的劲度系数为20N/m．

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    8．甲、乙两物体沿同一方向做直线运动，6s末在途中相遇，它们的速度图象如图所示，可以确定（　　）
    A．t=0时甲在乙的前方27m处B．t=0时乙在甲的前方27m处
    C．t=6s时，甲的速度大于乙的速度D．t=6s之后两物体不会再相遇

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    9．在《探究功与物体速度变化的关系》实验时，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图1所示．

    （1）适当垫高木板是为了平衡摩擦力；
    （2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，通过纸带求小车速度时，应使用纸带后面部分（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；
    （3）关于实验中的操作或分析，下列叙述正确的是C
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
    C．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    D．通过实验数据分析可得出结论：w与v成正比
    （4）实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了W-v图，如图2甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了W-v2图，如图2乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是A
    A．甲的分析不正确，乙的分析正确
    B．甲的分析正确，乙的分析不正确
    C．甲和乙的分析都正确
    D．甲和乙的分析都不正确．

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