题目内容

为了“探究合外力做功与物体动能改变的关系”,某同学设计了如下实验方案： 第一步:如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过细绳与一重锤相连，然后跨过定滑轮， 重锤下连一纸带,穿过打点计时器.调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板向下匀速 运动.

第二步:如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板靠 近滑轮处,将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器.

第三步:接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动,打出的纸带如图丙所示.其中打 下计数点O时,滑块的速度为零，相邻计数点的时间间隔为T.

 (1 )根据纸带求打点计时器打E点时滑块速度VE=______

(2)已知重锤质量m，当地的重加速度g，合外力在OE段对滑块做功的表达式WOE=_____

(3)利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功W及A、B、C、D、E各点的速v以v2 为纵轴，以w为横轴建坐标系，作出v2-W图象，发现它是一条过坐标原点的倾斜 直线，测得直线斜率为k则滑块质量M=_______

 

 

 

 

（1）（2分）（2）（2分） （3）（2分）

练习册系列答案
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某同学用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能变化的关系，测得小车质量为M，钩码质量为m．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要平衡摩擦力外，在实验中还要使钩码质量
远小于
远小于
小车质量（请选填“远大于”、“等于”或“远小于”）；若通过实验得到纸带如图乙所示，相邻两点间的时间间隔为T，测得A点到C点距离为x1，E点到G点距离为x2，B点到F点距离为x3，请用题目中给出的物理量写出合外力做功与物体动能变化的关系式
m
gx
 
3
=
1
2
M(
x
 
2
2T
)
2
 
-
1
2
M(
x
 
1
2T
)
2
 
m
gx
 
3
=
1
2
M(
x
 
2
2T
)
2
 
-
1
2
M(
x
 
1
2T
)
2
 
．
（2011?丰台区一模）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤：
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔．
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔．
c．旋转选择开关，对准欧姆档?1k的位置．
d．旋转选择开关，对准欧姆档?100的位置．
e．旋转选择开关，对准交流“OFF”档，并拔出两表笔．
①请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上
cabe
cabe
．
②根据如图（1）所示指针位置，此被测电阻的阻值约为
11k
11k
Ω．

（2）某实验小组采用如图（2）所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．小车所受到的拉力F为0.20N，小车的质量为200g．
①实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动．这样做的目的是
AC
AC

A．为了平稳摩擦力
B．增大小车下滑的加速度
C．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求
②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析．小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O，在点迹清楚段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．测量起始点O至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O点之间的速度平方差、起始点O到计算点过程中细绳对小车做的功．其中计数点D的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入表格中．

点迹 O A B C D E F G
x/cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77
v/（m﹒s-1） 0.656 0.755
0.857
0.857
 0.953 1.051
△v 2/（m2﹒s-2） 0.430 0.570
0.734
0.734
 0.908 1.105
W/J 0.0432 0.0572
0.0734
0.0734
 0.0915 0.112
③以W为纵坐标、以△v2为横坐标在方格纸中作出W---△v2图象．B、C、E、F四点已经在图中描出，请在图中描出D点，并根据描点合理画出图象．

④根据图象分析得到的结论
W与△v2成正比
W与△v2成正比
．
⑤同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理．如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中．小车质量为m，打点计时器的打点周期为T．利用这些数据可以验证动能定理．

请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由．如果可行，写出必要的分析与推理．
（1）在“探究合外力做功与动能变化的关系”实验中，为了平衡小车运动中受到的阻力．应该采用下面所述的
 
方法（填“a”、“b”或“c”）．
（a）逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动
（b）逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止
（c）逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
（2）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图1所示，则小车匀速运动时的速度大小为
 
m/s．（计算结果保留3位有效数字）
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（3）在上述实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．根据实验数据在坐标纸中画出的图线如图2．对实验结果分析的描述，正确的是
 

A．W与v应该是线性关系，只是实验误差太大，才出现这样的结果
B．W可能与V2是线性关系，应该画出W-V2的图象来验证想法是否正确
C．W可能与
V
是线性关系，应该画出W-
V
的图象来验证想法是否正确
（4）根据你自己的分析，在表格中选择合适的数据，在坐标纸中画出相应的图象．你的选择是
 
组数据（选填“A”或“B”）．
原始数据 V（m/s） 0.52 0.78 0.96 1.08 1.22
A组数据 V2（m/s）2 0.27 0.61 0.92 1.17 1.49
B组数据
V
（m/s） 
1
2
 0.72 0.88 0.98 1.04 1.10
某同学用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能变化的关系，测得小车质量为M，钩码质量为m．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要平衡摩擦力外，在实验中还要使钩码质量______小车质量（请选填“远大于”、“等于”或“远小于”）；若通过实验得到纸带如图乙所示，相邻两点间的时间间隔为T，测得A点到C点距离为x1，E点到G点距离为x2，B点到F点距离为x3，请用题目中给出的物理量写出合外力做功与物体动能变化的关系式______3=-

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