题目内容

在“探究外力做功与物体动能变化”的实验中，已知打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别是62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力做的功为________J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字)．结论是在误差允许的范围内________．

答案：7.62,7.56,重力所做的功等于物体动能的增加
解析：

　　根据实验原理直接进行计算T＝s＝0.02 s

　　所以由O点到C点，重力做的功为：

　　WP＝mgh＝1.00×9.80×77.76×10－2 J＝7.62 J

　　打下C点时纸带(即物体)的瞬时速度：

　　vC＝＝m/s＝3.887 5 m/s

　　即动能的增加量为：ΔEk＝mv2＝×1.00×3.895－2 J＝7.56 J


提示：

利用匀变速直线运动的一个推论＝求得瞬时速度．另外要注意测量长度单位的换算．


练习册系列答案
相关题目
某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①Wα
v
②Wαv③Wαv2．
他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放．

（1）实验中是否需要测出木板与水平面的夹角？
不需要
不需要
．
（2）同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4…，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4…，表示物体每次通过Q点的速度．
实验次数 1 2 3 4 …
L L1 L2 L3 L4 …
v v1 v2 v3 v4 …
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论论Wαv2．
他们的做法是否合适，并说明理由？
不合适．由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制L-v2图象
不合适．由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制L-v2图象
．
（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力大小
不会
不会
（选填“会”或“不会”）影响得出的探究结果．
某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝
v
，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．
同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4…，代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4…，表示物体每次通过Q点的速度．
实验次数 1 2 3 4 …．
L L1 L2 L3 L4 …．
v v1 v2 v3 v4 …
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，并得出结论W∝v2．他们的做法是否合适，你有什么好的建议？
不合适，应进一步绘制L-v2图象
不合适，应进一步绘制L-v2图象
．
在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小
不会
不会
（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．
在“探究恒力做功和物体动能变化之间的关系”实验中．主要实验步骤如下：

a．用天平测出小车质量M=0.4kg，并记录．
b．按图1安装实验器材，先不放小吊盘，调整定滑轮的高度，使细线与木板平行．
c．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到用手轻拨小车，打点计时器能打出一系列均匀的点，关闭电源．
d．吊上小吊盘，放入适当的物块，（吊盘和物块的总重远小于小车的重），将小车停在打点计时器附近，接通电源，后释放小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，关闭电源．
e．改变吊盘和物块的总质量，更换纸带，重复步骤d，打2～3条纸带．
完成下列填空：
①如图2所示是某次实验中得到的一条纸带的一部分，A、B、C是前面三个相邻的计数点，D、E、F是后面三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，计数点间的距离如图所示，则打E点时小车的速度大小vE=
s5-s3
2T
s5-s3
2T
；（用题中的物理量符号表示）
②要完成本次实验遗漏测量的物理量是：
小吊盘和物块的总质量m
小吊盘和物块的总质量m
；
③利用上图纸带中的物理量，最好从
B
B
点到
E
E
点来探究恒力做功和小车动能变化之间关系．若上述物理量间满足关系式
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
mg(s4-s1)=
1
2
M(
s5-s3
2T
)2-
1
2
M(
s2
2T
)2
，则表明在上述过程中，恒力做功等于物体动能变化．（重力加速度为g，用上述物理量的符号表示）
④某同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离s，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02，然后建立△v2～s坐标系，通过描点法得到的图象如图3所示，结合图象可求得该次实验中小车所受合外力的大小为
0.5
0.5
N．

(6分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞；②W∞v；③W∞v2。

他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。

  (1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?      。

  (2)同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。

实验次数

1

2

3

4

……

L

L1

L2

L3

L4

……

v

v1

v2

v3

v4

……

    他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论：W∞v2。

    他们的做法是否合适，并说明理由?      。

    (3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小    (选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果。

 

某兴趣小组想通过物块在斜面上的运动探究“合外力做功与物体速度变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v 2。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放。

同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v 1、v 2、v 3、v 4……表示物体每次通过Q点的速度。

实验次数

1

2

3

4

…….

L

L1

L2

L3

L4

…….

v

v 1

v 2

v 3

v 4

……

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v 2。他们的做法是否合适，你有什么好的建议？

___________________________________________________________________。

在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_______（选填“会”或“不会”）影响探究出的结果。

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