题目内容

在“探究功与速度变化的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示装置，由重物通过滑轮牵引小车，利用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，把重物重力的大小作为对小车的合力大小，合力对小车做的功记为W，对应的小车末速度记为v
（1）实验前是否需要平衡摩擦力？
是
是
（填“是”或“否”）．重物的质量m和小车质量M之间必须满足的关系是
m远小于M
m远小于M
．
（2）要计算功W，实验中要测量的物理量有
重物的质量（或重力）
重物的质量（或重力）
、
小车运动的距离
小车运动的距离

（3）本实验中正确操作可能得到的纸带是兔图2所示的4条纸带的哪一条？
D
D

分析：“探究功与速度变化的关系”实验需要平衡摩擦力，这样小车受到的合力才是绳子的拉力，根据牛顿第二定律不难推出只有满足重物质量m远小于小车的质量M时，重物的重力才可作为绳子拉力；根据动能定理W=FL可知，要计算功需要测量重物质量m（F=mg）和小车运动距离L．
解答：解：（1）实验前需要平衡摩擦力，因为只有平衡摩擦力后绳子对小车的拉力才为小车受到的合力，分别对小车和重物受力分析：对重物有mg-F=ma，对小车有F=Ma，联立两式可解出F=
M
M+m
mg，变形为F=
1
1+
m
M
mg，可见，只有当m＜＜M时绳子拉力F才等于重物的重力mg，故重物的质量m和小车质量M之间必须满足的关系是m＜＜M．
（2）根据功的公式W=FL可知，要计算功，实验中要测量的物理量有重物质量m、小车运动的距离L．
（3）因释放重物后小车持续做匀加速直线运动，故纸带上的点间距离应逐渐增大，只有D符合．
故答案为（1）是，m远小于M
        （2）重物的质量m，小车运动的距离L
        （3）D
点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验要把重物重力mg当做绳子拉力的条件必须满足重物质量m远小于小车的质量M，否则误差会很大．
练习册系列答案
相关题目
在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于该实验的操作和实验结论，下列说法不正确的是（　　）
（1）下列有关实验的描述中，正确的是
 
．
A．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出
B．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，作出弹力和弹簧长度的关系图象也能求弹簧的劲度系数
C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，所选用的橡皮筋规格应相同
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以由公式v=gt求出打某点时纸带的速度精英家教网
（2）某待测电阻Rx的阻值在（80Ω～100Ω）之间，要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程50mA、内阻r1=10Ω）
B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）
C．电流表A3（量程0.6A、内阻r3约为0.2Ω）
D．定值电阻R0=30Ω
E．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）
F．电源E（电动势4V）
G．开关S、导线若干
①某同学设计了测量电阻Rx的实验电路如图甲所示，为保证测量时电流表读数不小于其量程的三分之一，M、N两处的电流表应分别选用：M为
 
；N为
 
（填器材选项前相应的英文字母）
②根据图乙给出的实物，请你以笔画线代替导线，完成线路连接．
③若M、N电流表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为：Rx=
 
．
（2011?山西模拟）下列有关高中物理实验的说法中正确的是
A．“探究力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B．电火花打点计时器的工作电压是220V的直流电
C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求
D．用多用表欧姆档测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开．
在“探究功与速度变化的关系”的试验中，橡皮筋对原来静止的小车做的功为W，小车获得的速度为v，则下列关系式正确的是（　　）
A、W∝V1/2B、W∝VC、W∝V2D、W∝V3
在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板的小车，由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器．关于这一实验，下列说法中不正确的是 （　　）
A、长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B、重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C、利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D、利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算

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