某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理．图中小车内可放置砝码,实验中.小车碰到制动装置时.钩码尚未到达地面.打点计时器工作频率为50Hz．(1)实验的部分步骤如下:①在小车中放入砝码.把纸带穿过打点计时器.连在小车后端.用细线连接小车和钩码,②将小车停在打点计时器附近. . .小车拖动纸带.打点计时器在纸带上打下一列� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”．图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，

，

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、…，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为s_D=

cm，D点对应的速度大小为v_D=

m/s．
（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据．其中M是小车质量M₁与小车中砝码质量m之和，|

|是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功．

次数

M/kg

|/(m2?s-2)

△E/J

F/N

W/J

0.500

0.760

0.190

0.490

0.210

0.500

1.65

0.413

0.980

0.430

0.500

2.40

0.600

1.470

0.630

1.000

2.40

1.200

2.450

1.240

1.000

2.84

1.420

2.940

1.470

由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有

．

分析：（1）依据实验步骤，应先打开电源，然后再释放小车，这是使用打点计时器的固定步骤．
（2）由图可以读取D点的刻度，注意估读．由D点的速度等于CE的平均速度，由图可读取CE的距离，然后可以算出平均速度．
（3）这个实验是需要平衡摩擦力的，而步骤当中没有．

解答：解：
（1）在使用打点计时器的时候，固定的次序是先接通电源，然后释放小车，这是在任何用到计时器的实验中的固定步骤．故应填：接通电源释放小车
（2）由图可读取数据，根据图中D点对应的刻度在8.10～8.20大约中间的位置，可估读为：8.15（8.12～8.16都算对）
D点的瞬时速度等于CE的平均速度，由图可得，CE的距离为：4.30cm（4.29～4.32可以）解得：vD=

△t

4.30

0.08

cm/s=53.75cm/s=0.54m/s，故应填：0.54（0.53～0.55）
（3）从实验步骤中可知，还有一个重要步骤没有进，就是没有平衡摩擦力，故造成误差的原因还有：没有平衡摩擦力
故答案为：（1）接通电源释放小车；（2）8.15（8.12～8.16都算对）0.54（0.53～0.55）
（3）没有平衡摩擦力

点评：本题需要掌握好实验步骤，数据得读取和速度的计算，一般设计纸带问题，重要的就是数据读取和速度的计算，因此这两个知识点要掌握熟练．

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（2008?清城区模拟）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x₁、x₂（如图乙所示），查得打点周期为T．
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是

纸带上点迹间距相等

；实验还需直接测量的物理量是：

小车的质量M、砂及砂桶的质量m

．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是

（2009?巢湖一模）在“探究恒力做功与物体速度变化的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：

①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；
③用细线将木板上的小车通过定滑轮与悬吊的砂桶相连（砂和桶总质量远小于小车总质量）；
④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点；
⑤在纸带中选合适的点A、B、C、D…，测出它们到起点O的距离s₁、s₂、s₃、s₄…，并测出与它们相邻的两点间距离d₁、d₂、d₃、d₄…（如图乙），查得打点周期为T，将数据填入下表中；
⑥保持砂和桶质量不变，增加小车质量，重复实验步骤④、⑤，将数据填入下表中．
附表：小车第一次总质量M₁=0.25kg，第二次总质量M₂=0.5kg，T=0.02s

物理量数据测量点		测量点到O 点的距离s （cm）	测量点前后两点间距离d （cm）	小车获得的速度v （m/s）	小车获得速度的平方v² [（m/s）²]	小车获得速度的三次方v³ [（m/s）³]
第一次	A	20.05	3.58	0.90	08.1	0.73
	B	40.00	5.06	1.27	1.61	2.05
	C	60.15	6.20	1.55	2.40	3.72
	D	80.24	7.16
第二次	A	20.15	2.53	0.63	0.40	0.25
	B	40.10	3.58	0.90	0.81	0.73
	C	59.90	4.38	1.10	1.21	1.33
	D	81.20	5.06	1.27	1.61	2.05