题目内容
13.(1)下列说法正确的是AD.
A.牵引小车细线应与木板平行
B.小车放在靠近打点计时器处,应先释放小车再接通打点计时器电源
C.可以通过纸带上第一点到最后一点距离来计算小车获得的速度
D.可以通过改变悬挂重物的质量或者改变小车运动的距离来改变牵引力做的功
(2)实验中,某同学想用钩码的重力代表小车受到的合外力,为了减小误差,除了平衡摩擦力外,钩码质量m与小车的总质量M还应该满足m<<M(选填“m≥M”、“m=M”、“m≤M”).
(3)在(2)的基础上,某同学用天平测量小车质量M,读出钩码总质量m.让钩码拉动小车加速运动,用纸带记录小车运动情况,在纸带上取两点,测出这两点间距离L和这两点的速度大小v1、v2(v1<v2),则本实验最终要验证的数学表达式为mgL=$\frac{1}{2}$M(v22-v12)(用题中的字母表示).
分析 (1)实验时细线要与木板平行,小车要靠近打点计时器,根据实验原理与实验注意事项分析答题.
(2)当钩码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码重力.
(3)应用动能定理求出表达式.
解答 解:(1)A、为使小车受到的拉力等于细线的拉力,牵引小车细线应与木板平行,故A正确;
B、小车放在靠近打点计时器处,应先接通电源然后释放小车,故B错误;
C、应根据匀变速直线运动的推论求出纸带上某点的瞬时速度,验证小车运动到该点时恒力做功与动能变化的关系,故C错误;
D、可以通过改变悬挂重物的质量或者改变小车运动的距离来改变牵引力做的功,故D正确;故选AD.
(2)当钩码质量远小于小车质量,即:m<<M时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力.
(3)由动能定理可知,需要验证的表达式为:mgL=$\frac{1}{2}$M(v22-v12).
故答案为:(1)AD;(2)m<<M;(3)mgL=$\frac{1}{2}$M(v22-v12).
点评 本题考查了实验注意事项、实验数据处理,知道实验原理与实验注意事项.掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的雪地靴与掌握;对于实验题一定要理解其实验原理.
练习册系列答案
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1.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t秒后其位移可能为( )
| A. | $\frac{1}{2}$(vt-at2) | B. | $\frac{{v}^{2}}{2a}$ | C. | $\frac{1}{2}$(-vt+at2) | D. | $\frac{1}{2}$(vt+at2) |
18.某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系,图1中小车中可放置砝码,实验中,打点计时器的工作频率为50Hz.

(1)图2是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.
纸带的测量结果
(2)本实验,若用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,应采取的两项措施是:
①平衡摩擦力;
②钩码的重力远小于小车及砝码的重力.
(1)图2是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.
纸带的测量结果
| 测量点 | x/cm | v/(m•s-1) |
| O | 0.00 | 0.35 |
| A | 1.51 | 0.40 |
| B | 3.20 | 0.45 |
| C | ||
| D | 7.15 | 0.53 |
| E | 9.41 | 0.60 |
①平衡摩擦力;
②钩码的重力远小于小车及砝码的重力.
5.如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第三位).
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第三位).
| O-B | O-C | O-D | O-E | O-F | |
| W/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.091 | |
| △Ek/J | 0.043 | 0.057 | 0.073 | 0.090 |
3.
一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上,某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起,运动过程中,吊篮的机械能与位移的关系如图所示,其中0~x1段图象为直线,x1~x2段图象为曲线,x2~x3段图象为水平直线,则下列说法正确的是( )
| A. | 在0~x1过程中,吊篮所受的拉力不变 | |
| B. | 在0~x1过程中,吊篮的重力势能不断增大 | |
| C. | 吊篮在x2处的动能一定大于x1处的动能 | |
| D. | 在x2~x3过程中,吊篮受到的拉力等于重力 |