题目内容

【题目】为了探究合力做功与物体动能变化的关系,某实验小组设计了如下实验方案:木板左端固定着一个挡板,一根轻质弹簧左端可以拴在挡板上,右端可以拴住一个滑块,滑块右端拴着一根细线,细线跨过木板右端的定滑轮,拴着一个重锤,重锤右侧有一个遮光片,当弹簧的长度为原长时,遮光片恰好处于光电门A处,光电门AB分别连接计时器(图中未画出)。已知弹性势能的表达式为Epk(Δx)2,忽略滑轮摩擦及空气阻力。实验步骤如下:

1)简述平衡摩擦力的方法:___________________________________________

2在挡板和滑块间连接好弹簧,保持木板倾角不变,将弹簧分别拉长Δx2Δx3Δx4Δx后,从静止释放滑块,分别记下遮光片通过光电门A的时间t1t2t3t4。若将前3次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1W2W3,则W1W2W3________

3若以W为纵坐标、为横坐标作图,则得到的图象近似是________(填一条直线一条曲线)。

4实验中, ________(填必须可以不)测量遮光片的宽度。________(填必须可以不)测量滑块和重锤的质量。

【答案】 (1)将木板右侧垫起一定高度,是遮光片通过两光电门的时间相同 (2)1:4:9 (3)一条直线 可以不 可以不

【解析】(1) 将木板右侧垫起一定高度,滑块不连弹簧时,让滑块由静止释放,当重锤上的遮光片通过两光电门的时间相同时,说明重锤做匀速直线运动,即滑块做匀速直线运动,即平衡了摩擦力;

(2)由功的定义式: ,所以

(3)根据能量守恒可知:弹簧弹力所做的功等于滑块与重锤动能增加之和,(其中滑块重力势能的减小等于重锤重力势能的增加)即 ,(其中d为遮光片的宽度),所以得到的图象近似一条直线;

(4)根据能量守恒可知: ,实验中只要得到,当弹簧伸长量与

遮光片通过光电门A的时间成反比即可,所以实验中可以不测量遮光片的宽度,也可以不测量滑块和重锤的质量

练习册系列答案
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【题目】如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a几次实验数据记录如下表:

1

2

3

4

5

6

7

8

M/kg

1.00

1.00

1.00

1.00

1.25

1.50

2.00

2.50

F/N

0.25

0.50

0.75

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

a/(ms-2)

0.25

0.51

0.74

0.99

0.80

0.67

0.50

0.40

1)实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于______________________

2在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变研究另两个量间的关系,这种方法叫做______________

3)通过表中1—4列数据可得到的结论是:_____________________________

通过表中4—8列数据可得到的结论是:______________________________

(4)、在本实验中,用改变砝码的办法来改变小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组Fa的数据,然后根据测得的数据作出如图a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是

_____________________

A、没有平衡摩擦力,且小车质量较大

B、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小盘和砝码的质量较大

C、平衡摩擦力时,所垫木板太低,且小盘和砝码的质量较大

D、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大

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