7.(2010·南京模拟)为了探究功与物体速度变化的关系,现提供如图实-5-14所示的

器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列

问题.(打点计时器交流电频率为50 Hz)

图实-5-14

(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?

________________________________________________________________________.

(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第

3次……实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致,我们把第1次实验时橡

皮筋对小车做的功记为W.

(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图

实-5-15所示是其中四次实验打出的部分纸带.

图实-5-15

  (4)试根据第(2)、(3)项中的信息,填写下表.

次数
1
2
3
4
橡皮筋对小车做功
W
 
 
 
小车速度v(m/s)
 
 
 
 
v2(m2/s2)
 
 
 
 

从表中数据可得出结论:__________________________________________________.

解析:(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,使小车缓慢匀速下滑.

(4)由匀速运动的速度公式v=,即可求出小车的速度,其中x从图上读出分别为2.00

cm、2.83 cm、3.46 cm、4.00 cm,tT==0.02 s.

次数
1
2
3
4
橡皮筋对小车做功
 
2W
3W
4W
小车速度v(m/s)
1.00
1.42
1.73
2.00
v2(m2/s2)
1.00
2.02
2.99
4.00

在误差允许的范围内,橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比.

答案:见解析

6.(2010·珠海模拟)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实

验,他的操作步骤是:

①连接好实验装置如图实-5-13所示.

②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.

③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在

拉线的挂钩P上.

④释放小车,打开打点计时器的电源,打出一条纸带.

图实-5-13

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下

数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉

力,拉力对小车做的功为________J,小车动能的增量为________J.

(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”,且

误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学

的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因有:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.    

解析:(1)拉力Fmg=0.050×9.8 N=0.49 N,

拉力对小车做的功WF×l=0.49×0.400 J=0.196 J

小车动能的增量ΔEkmv2=×0.200×1.002 J

=0.100 J

(2)误差很大的可能原因:①小车质量不满足远大于钩码质量;②没有平衡摩擦力;

③先放小车后开电源,使打第一个点时,小车已有了一定的初速度.

  答案:(1)0.196 0.100

  (2)①小车质量没有远大于钩码质量;②没有平衡摩擦力;

  ③操作错误:先放小车后开电源

4.(2010·青岛模拟)某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套

如图实-5-11所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、

复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙

桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.

图实-5-11

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有____________.

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质

量应满足的实验条件是__________________________,实验时首先要做的步骤是

________________.

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙,用

天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录

其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的

速度大小v1v2(v1v2).则本实验最终要验证的数学表达式为______________.(用

题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

解析:该实验中的研究对象是滑块,目的是比较合外力对滑块所做的功与滑块动能

的增量的关系.因为合外力不等于滑块的重力,两端质量不可能“抵消”,所以要

分别测出沙、滑块的质量,还要测出滑块移动的距离,便于计算做的功和速度.

实验时应注意平衡摩擦力,以减少误差.从实验方便性上考虑要把沙的重力看做滑

块所受的合外力,m应远远小于M.实验验证的表达式为mgLMv22Mv12.

答案:(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 

(3)mgLMv22Mv12

 0  393482  393490  393496  393500  393506  393508  393512  393518  393520  393526  393532  393536  393538  393542  393548  393550  393556  393560  393562  393566  393568  393572  393574  393576  393577  393578  393580  393581  393582  393584  393586  393590  393592  393596  393598  393602  393608  393610  393616  393620  393622  393626  393632  393638  393640  393646  393650  393652  393658  393662  393668  393676  447090 

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