题目内容

“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。
（1）该实验       （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

（2）关于该实验，下列说法正确的是         ；

A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6V
B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W—vm、W—vm2、W—vm3、W2—vm…的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。

（1）需要；（2）CD。

解析试题分析：（1）由于实验中要求橡皮筋对小车做的功是合外力做的功，故需要平衡摩擦力，让重力做的功与摩擦力做的功相等；（2）打点计时器使用的是交流低压电源，故A错误；实验中使用的橡皮筋的原长应该相等，这样增加橡皮筋的条数才能使外力做功增加相应的倍数，故B也错误；而C中每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出是正确的；D中依次做出W—vm、W—vm2、W—vm3、W2—vm…的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系也是正确的。
考点：探究动能定理的实验。

练习册系列答案
相关题目

（1）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验，如图a所示。若打点计时器打点周期T=0.02s，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图b所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点0的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，其中s1=15.24cm，s2=16.76cm。已知重锤的质量为m=1.0kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2。

①下列有关操作的叙述正确的是_______________
A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B．将打点计时器与直流低压电源连接
C．释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器
D．应先释放纸带，然后接通电源
②纸带从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△EP=         ，重锤动能的增加量为△Ek=          （本题均用题目中所给的物理量符号写出表达式作答）。
③在实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是由于重锤在下落过程中存在着阻力的作用。利用这个装置打出的纸带可以测量重锤下落的加速度a=         m/s2，则在下落过程中受到平均阻力大小为          N（此题计算结果均保留2位有效数字）。

（8分）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带

①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为___；
②选取ABCD纸带上四个点，从图中读出A、B两点间距s=____cm；C点对应的速度是___m/s，匀变速直线运动的加速度为     m/s2（计算结果保留两位有效数字）

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为     m/s2．（保留二位有效数字）
（2）为了能用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先_______________.
（3）若小车质量M＝0.4 kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值合适的是__________．（填选项符号）

A．m1＝5gB．m2＝10gC．m3＝400gD．m4＝1kg

某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：

A．电源E（3 V，内阻约为1 Ω）
B．电流表Al（0．6 A，内阻r1＝5Ω）
C．电流表A2（0．6 A，内阻r2约为1 Ω）
D．开关S，定值电阻R0
（1）为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。
（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx＝______________（用字母表示）。
（3）改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图像如图所示。当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝______________。（各物理量单位均为国际单位）

（4）定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A．1 Ω             B．5 Ω            C．10 Ω            D．20 Ω

（本题10分）如图所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。

(1)、图中电火花计时器的工作电压是         V的交流电；
(2)、实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋多根、钉子、打点计时器、纸带、电源等。还缺少的测量器材是                   。
(3)图中小车上有一固定小螺钉，下图给出了4种橡皮筋与小螺钉的套接方式示意图，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是       。

(4)在正确操作的情况下，某次所打的纸带如下图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的                部分进行测量(根据下面所示的纸带回答），小车获得的速度是               m/s。(计算结果保留两位有效数字）

某物理兴趣活动小组利用如右图装置可以验证机械能守恒定律，实验中电火花打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，得到如下图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，现测出A点距起点O（初速度为零）的距离为x0＝19.00cm，点A、C间的距离为x1＝8.36 cm，点C、E间的距离为x2＝9.88cm，取g= 9.8m/s2，测得重物的质量为100g。

（1）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是___________J，打下C点时重物的动能是___________J（保留三位有效数字）；
（2）实验中，由于存在阻力作用，重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。依据实验数据来计算重物在下落过程中受到的平均阻力大小F＝_________N（保留一位有效数字）；
（3）根据纸带算出各点的速度v，测量出从O点开始下落的距离h，则以v2为纵坐标轴，以h为横坐标轴，画出的v2-h图像为图中的______。

某实验小组用质量为0.5kg的重锤的自由落体运动来验证机械能守恒，安装好如图甲所示的实验装置进行实验。如图甲所示接通电源，静止释放重物，打出一条纸带如图乙所示。
   
请回答：（1）该实验中必需的测量器材是            
（2）指出上述装置安装中一处不合理的地方                  。
（3）如图乙纸带上所示，则重锤运动的加速度                  m/s2，重锤从O点运动到D点的过程，重力势能减少           J。（本地的重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）

如图所示为测量倾斜气垫导轨上滑块加速度的实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块从气垫导轨一端匀加速滑下，滑块上的挡光片通过光电门时，可通过连接在光电门上的电子仪器记录时间。
（1）若用一螺旋测微器测量挡光片的宽度，如右图所示，读数为d =____   __cm；

（2）若某次测得挡光片通过光电门A的时间为t1，从A到B的时间为t，挡光片通过光电门B的时间为t2，利用所测得的物理量来表达滑块加速度，则其表达式为a =            。（用题设中各物理量符号表示）

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