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50 Hz。

   （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sD=        cm，D点对应的速度大小为vD=         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

ΔE/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.490

0.210

2

0.500

1.65

0.413

0.980

0.430

3

0.500

2.40

0.600

1.470

0.630

4

1.000

2.40

1.200

2.450

1.240

5

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                 。

(1)接通电源   释放小车 （各1分） 

(2)8.15(8.12~8.16)  0.54(0.53~0.55) （各2分）

(3)没有平衡摩擦力  （2分）

练习册系列答案
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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
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
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
mgx=
1
2
M（
x2
2T
）2-
1
2
M（
x1
2T
）2
mgx=
1
2
M（
x2
2T
）2-
1
2
M（
x1
2T
）2
．（用相应的符号表示）
（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
试问：
（1）判断重力的一个分力是否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
纸带上点迹间距相等
；
（2）实验数据处理时，为什么探究功与v、v2、v3等的关系，而不是与
1
v
、
1
v2
、
1
v3
等的关系？
速度随做功的增加而增加
速度随做功的增加而增加
；
（3）将表格中的数据填写完整；
（4）比较表中第一次各组数据，得到的实验结论为：
W∝v2
W∝v2
；
（5）比较表中一、二两次数据，得到的实验结论为：
W∝Mv2
W∝Mv2
；
（6）请运用表中第二次数据在右图所示的坐标中作出相应的图象，验证理论的正确性（拉力用F表示）．
（1）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
⑤测出s、s1、s2（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
纸带上点迹间距相等
；
本实验还需直接测量的物理量是：
小车的质量M、砂桶的质量m
小车的质量M、砂桶的质量m
．（并用相应的符号表示）
探究结果的表达式是
mgs=
M
8T2
(
s
2
2
-
s
2
1
)
mgs=
M
8T2
(
s
2
2
-
s
2
1
)
．（用相应的符号表示）
（2）、从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）．设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路，要求方法简捷，要尽可能提高测量的精度．
电流表A1，量程1mA，内阻rA1≈50Ω
电流表A2，量程300μA，内阻rA2≈300Ω
电流表A3，量程100μA，内阻rA3≈500Ω
电压表V1，量程10V，内阻rV1=15kΩ
电压表V2，量程3V，内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R1，全阻值50Ω，额定电流为1A
电池组，电动势3V，内阻很小但不能忽略开关及导线若干
①测量电路中电流表应选
A2
A2
，电压表应选
V2
V2
（填代号）
②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图．

③在所测量数据中选一组数据计算Rx，计算表达式Rx=
U2
I2-
U2
rv2
U2
I2-
U2
rv2
，表达式中各符号表示的意义
U2表示电压表V2的示数，I2表示电流A2的示数．rV2表示电压表V2的内阻
U2表示电压表V2的示数，I2表示电流A2的示数．rV2表示电压表V2的内阻
．
（1）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：精英家教网
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用细线将木板七的小车通过-个定滑轮与悬吊的托盘相连
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
⑤测出s、s1、s2 （如图乙所示），查得打点周期为T
判断已平衡摩擦力的直接证据是
 
；本实验还需直接测量的物理量是：
 
．（并用相应的符号表示）
探究结果的表达式是
 
．（用相应的符号表示）
（2）利用本装置还可以测量滑块与木板之间的动摩擦因数．将小车换成滑块，木板平放在水平桌面上，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放人适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
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①上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度α=
 
（保留三位有效数字）．
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有
 
．（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度l
B、木板的质量m1
C、滑块的质量m2
D、托盘和砝码的总质量m3
E、滑块运动的时间t
测量上述所选定的物理量时需要的实验器材是
 
．
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．
精英家教网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．
实验还需直接测量的物理量是：
 
、
 
．（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是
 
．

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