题目内容

如图所示是小徐同学做“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下表所示。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）从图像得到的直接结论是     ，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是        。
（1）不需要 （2）否 
（3）
（4）与成正比， 做功与物体速度平方成正比

试题分析：（1）根据功的计算公式,只要保证力F不变，通过改变在力的作用下移动的距离既可以定性判断做功和速度变化的关系，所以不需要测量重力
（2）只要保证合力恒定，不需要平衡摩擦力，每次都有摩擦力，那么合力就是一定的。
（3）要找出定性关系，图像最好画成直线，能找到是线性关系，如果画出的图像是曲线，就无法判断是二次函数还是三次函数关系还是反比例函数等，无法判断关系。分析数据发现与二者的图像是直线，所以按照数据描点作图即可
（4）从图像可发现为倾斜直线，而且过原点，直接结论即与成正比例。而 与功成正比，所以做功与速度变化的关系是做功与物体速度平方成正比
练习册系列答案
相关题目
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用下图所示的装置．

（1）下列说法中正确的是  ．
A．在探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小
B．在探究加速度与外力的关系时，应该控制小车的质量不变
C．在探究加速度a与小车质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图象
（2）如图是小车做匀变速直线运动得到的一条纸带，相邻的两计数点之间有四个计时点没画出来，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得=5.18cm，=4.42cm，=3.62cm，=2.78cm，=2.00cm，=1.20cm。则相邻两计数点间的时间间隔为__________s；小车的加速度大小a=_____________m/s2，小车做_________运动（填“加速””减速”或“匀速”）；打点计时器打计数点3时，小车的速度大小=___________m/s。（结果小数点后只保留三位有效数字）
（8分）如图所示，NM是水平桌面，PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2。遮光条宽度为d。

（1）若用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外，还必须满足      ；在实验中测得的滑块运动的加速2度等于            。
（2）如果已经平衡了摩擦力，         （选填“能”或“不能”）用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是              。
某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系。实验装置如图所示，刻度尺（最小刻度为毫米）的0刻度线与弹簧上端对齐。实验中，通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量，改变弹簧弹力，并记录下此时弹簧长度，进而求得弹簧的劲度系数k。重力加速度g取10m/s2。

（1）右图是在弹簧下端悬挂质量为350g钩码时实验装置的示意图，此时弹簧的实际长度为             cm；
（2）若已知弹簧原长为7.80cm，则根据此次测量的数据，求得弹簧的劲度系数k=             N/m。（保留2位有效数字）
某实验小组利用如图8所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

（1）在实验中必须消除摩擦力的影响，通常可以将木板适当倾斜，使小车在不受拉力作用时能在木板上近似做      运动。
（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验需通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选      组会比较合理。（填选项前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g      C．1000g～2000g
（3）图9中给出的是实验中获取的纸带的一部分，A、B、C、D、E是计数点，每相邻两计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得打点“C”时小车的速度vc＝     m/s，小车的加速度a=         m/s2。（保留三位有效数字）
测木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定。

(1)实验过程中，电火花计时器应接在_____(选填“直流”或“交流”)电源上。调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。
(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间的动摩擦因数μ＝________。
(3)如下图所示，为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm，x5＝8.42 cm，x6＝9.70 cm。则木块加速度大小a＝_____ m/s2(保留两位有效数字)。
如图所示是电火花计时器的示意图．电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔________ s打一次点．其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器
B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座
C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器
D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是__    _____．(按顺序填写步骤编号)
为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如下左图所示。
（1）其设计方案如下：让质量为m的铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块的重力势能的减少量为          ；测出小铁块通过光电门时的速度为v，则此过程小铁块动能的增加量为          ；比较两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒，（已知当地重力加速度大小为g）

（2）具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测山电磁铁下端到光电门的距离h（h»d）；
D．电磁铁先通电（电源末画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，从复C、D、E、F等步骤，得到七组（，）数据：
H．将七组数据据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，拟台得到如上右图所示直线，
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是   【填步骤前的字母）；写出计算小铁块经过光电门的速度表达式v=     ．
（3）若v2-h图线满足条件_______        _______               __，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．
(10分)学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，提出了如图甲、乙所示的两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验；乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验．
 
(1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是________(填“甲”或“乙”)
(2)若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为___________.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出的图线如图所示，则图线斜率的物理意义是_____________________________________．

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