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    (10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.

    B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.
    打出的纸带如图：

    试回答下列问题：
    ①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.
    ②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.
    ③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.

    ①VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t 、VB=(x3- x1)/2⊿t ②x， mgx. ③M=2/k.

    解析试题分析：①A是OB的中间时刻，所以A点的速度就等于OB过程中的平均速度．同理可以求出B点的速度，VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t 、VB=(x3- x1)/2⊿t。
    ②由滑块匀速运动可知，，mg的大小为滑块所受合力，则测出滑块下落的距离x，合外力对滑块做功的表达式为mgx.
    ③，得到：M=2/k.
    考点：探究动能改变与合外力做功
    点评：要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“验证物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2

    （1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d=0.50cm（已知L＞＞d）光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s，t2=1.25×10-2s．则窄片K通过光电门Ⅰ时的速度为
    0.2m/s
    0.2m/s

    （2）用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=
    (t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )d2
    2
    Lt
    2
    1
    t
    2
    2
    (t
    2
    1
    -
    t
    2
    2
    )d2
    2
    Lt
    2
    1
    t
    2
    2

    （各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）
    （3）该实验中，为了探究a与F的关系，要保持小车的质量M不变，这种探究方法叫
    控制变量法
    控制变量法
    ，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a一F图线．如上图丙中的实线所示，试分析：
    图线不通过坐标原点O的原因是
    平衡摩擦力时木板倾角过大
    平衡摩擦力时木板倾角过大

    图线上部弯曲的原因是
    没有满足小车质量M运大于砂和砂筒的质量m
    没有满足小车质量M运大于砂和砂筒的质量m
    ．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年浙江省高三上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    (10分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：

    A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.

    B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.

    打出的纸带如图：

    试回答下列问题：

    ①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.

    ②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.

    ③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （07年海口实验中学模拟）(11分)为了探究对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板匀速滑行。请思考并回答下列问题．(打点计时器交流电频率为50Hz)

    (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?

    ______________________________________________________________________

    (2)当我们分别用同样的橡皮筋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应都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为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，如下图所示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，填写下表．

     

    次数

        1

        2

        3

        4

    橡皮筋对小车做功

    W

     

     

     

    小车速度v(m/s)

     

     

     

     

    v(m/s)

     

     

     

     

       

         从表中数据可得出结论：  _____________________________________

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    (10分)为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。

    (1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车    ▲    (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点

    (2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

    时间t(s)

        0

      0.50

      1．00

      1.50

     2．00

     2.50

    速度(m／s)

      0.12

      0.19

      0.23

      0.26

     0.28．

     0.29

     请根据实验数据作出小车的- 图像。

    (3)请根据- 图象说明阻力的变化规律，并简要阐述理由。 

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