题目内容

某同学为“探究恒力做功和物体动能变化间的关系”，采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．
该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，钩码的总质量m与滑块的质量M应该满足的实验条件是______；实验时首先要做的步骤是______．
由于小车运动过程中会遇到阻力，同时由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，故要使拉力接进勾码的重量，要平衡摩擦力，以及要使勾码的质量远小于小车的质量．
故答案为：小车的质量远大于钩码的质量；平衡摩擦力．
练习册系列答案
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关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是
A．重力做功与物体运动的路径有关
B．重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小
C．重力势能为负值说明物体在零势能面以下
D．重力势能的变化与零势能面的选取有关
下列关于重力势能的说法中正确的是(     )
A．重力势能是物体所具有的
B．重力势能的变化，只跟重力做功有关系，和其它力做功多少无关
C．重力势能是矢量，在地球表面以下为负
D．重力势能的增量等于重力对物体做的功
气垫导轨是一种常用的实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上．由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动．我们可以用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来测出被压缩弹簧的弹性势能的大小．已知I形挡光条的持续挡光宽度为L，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：
a．调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；
b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；
c．将光电门尽量靠近滑块C、D两端；
d．烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；
e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间tC，以及滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tD．
（1）实验中还应测量的物理量是______；
（2）利用上述实验数据写出计算被压缩弹簧的弹性势能Ep的表达式______．
（1）某同学用如图甲所示的装置来探究动能定理．

①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等，钩码的总质量应满足的实验条件是______，实验时首先要做的步骤是____________．
②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况．图乙是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点．本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离△xn．已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g．则打点计时器打出B点时小车的速度为______，对于BE段，小车合外力做的功与动能变化间的关系式为______．（均用题中所给的字母表示）
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落，通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①在实验过程中，下列说法正确的是：______．
A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
B．打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C．实验中其他条件相同时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D．实验时先释放纸带，在接通电源
②按安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图1所示．图1中O点为打点起始点，且速度为零．

选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分虽为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为难此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力热能的减少量△EP=______，动能的增加量△EK=______（用题中所给字母表示）．
③以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2-h图线，如图2所示．从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=______m/s2．（保留3位有效数字）
如图1所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置．他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位
置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了O、G）离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm．
（1）该实验是否需要测量重物的重力______（填“需要”或“不需要”）；
（2）该实验是否必须平衡摩擦力？______（填“是”或“否”）；
（3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如表所示．请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图．
（4）从图2的图象得到的直接结论是______，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是______．
实验次数1234567
d/×10-2m8.0016.0024.0032.0040.0048.0056.00
v/（m/s）0.490.690.850.991.091.211.50
v2/（m/s）20.240.480.720.981.191.462.25
v
/（m/s）
3
2
0.700.830.921.001.041.101.23
如图的装置，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中关于橡皮筋做功，下列说法正确的是：（　　）
A．橡皮筋做的功可以直接测量
B．橡皮筋在小车运动的全过程中始终做功
C．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功也增加为原来的两倍
D．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
（15分）如图所示，光滑绝缘水平桌面上的A、B、C三点是等腰直角三角形的三个顶点，AD为三角形的高，∠BAC＝90°，BC＝0.8m，空间存在方向与BC平行的匀强电场．将质量为、电荷量为的小球由A点移到B点，电势能增加．求：

（1）匀强电场的场强大小；
（2）A、B两点间的电势差UAB；
（3）将小球从B处静止释放，运动到C处时的动能.

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