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题目
题型:不详难度:来源:
(9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,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.

(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为___________.(填写表达式)
(2)若测出小车质量为0.4 kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.
(3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量   (填“是”或“否”)
答案
(1) (2)1 (3)否
解析

试题分析:根据可以知道图像斜率表示2倍加速度大小,根据牛顿第二定律,亦即表示,若小车质量为0.4 kg,结合图像可知有:,F=1N,小车所受的合力可以知道其准确数值,不需要取近似值,所以对小桶质量和小车质量关系没有要求。
核心考点
试题【(9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶】;主要考察你对弹力等知识点的理解。[详细]
举一反三
利用下图的实验装置,探究外力做功与小球动能变化的定量关系。小球在重力作用下从开始自由下落至光电门, 某同学实验如下:
A.用天平测定小球的质量为0.10kg;
B.用游标卡尺测出小球的直径如上图乙所示
C.用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm;(光电门处可看成一几何点)
D.电磁铁先通电,让小球吸在电磁铁下端
E.让电磁铁断电,小球自由下落。
F.在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00×10-3s。
回答下列问题:(g取10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
①小球的直径为     cm,
②小球经过光电门时的平均速度     m/s,其对应的动能为       J
③在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为    cm, 其对应的重力做功为       J
④试根据以上的数据得出本实验的结论:                            
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(10分)用木板、白纸、图钉、一根原长为5cm且劲度系数为100N/m的弹簧、两个弹簧秤(单位:N)、细绳套、三角板、刻度尺和铅笔等器材做“验证力的平行四边形定则”实验,实验过程如下:
①在水平木板上铺白纸,把弹簧的一端固定在O点,过O画一条标记线OD,弹簧的另一端拴两条细绳套;用两把弹簧秤互成角度拉细绳套,使弹簧的另一端沿OD拉至C点,如图甲所示.用铅笔描下C点的位置和两条细绳的方向,记录两弹簧秤的读数分别为FA与FB,其中B弹簧称的读数FB=    N;用刻度尺测出此时弹簧的长度为10cm,通过计算得出弹簧的拉力F=     N;可以判断FA与FB互成的角度为     
②根据力的图示,作出FA和FB,如图乙所示.请你根据力的图示,在图乙中作出FA与FB的合力F′.
③比较力F′与F的大小和方向,得出的结论是:在实验误差范围内,     

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(10分)在探究功与速度变化关系的实验中,某同学设计了如下实验。
如图所示,将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一个光电门,让小滑块由静止从木板h高处(从光电门所在平面算起")‘自由滑下至光电门时,读出滑块上的挡光板经过光电门的时间t,从而算出小滑块经过光电门时的速度v,多次改变滑块的下滑高度h
(斜面的倾角不变),对应计算得到的速度值记录在表中:

(1)用游标卡尺测量滑块上挡光板的宽度d,示数如图所示,则挡光板的宽度d=        mm。

(2)在本实验操作的过程中,是否需要平衡小滑块的摩擦力      (填“要”或“不要”)。
(3)要得到此过程中功与速度变化的线性关系,该同学建立了纵轴表示h的坐标系,你认为坐标系的横轴应该表示           。
(4)重力加速度g取10 m/s2,测得木板与水平桌面的夹角为45°,请根据表格中最后一组数据算出滑块与木板间的动摩擦因数为          。
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(10分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验,如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下:

a.按图把实验器材安装好,不挂砂桶,反复移动木板下的垫木直到小车做匀速
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶,并在砂桶中放入10枚回形针(经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g),接通电源,放在小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,并在纸带上写上编号;
c.保持小车的质量M不变,多次改变砂桶中钓的回形针的数量n,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;并记入下表中
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示回形针的枚数n,根据表中数据作出a-n图线。


(1)如图所示为n=30时实验得到的纸带,这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为vl=0.54 m/s,请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3=      m/s,表中第3次实验时小车运动的加速度大小为       m/s2。(均保留2位有效数字)。
(2)根据上表已描出部分数据点,请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。        
(3)若作出的a-n图线的斜率为k,纵坐标轴上的截距为b,则可求得小车的质量为        ;砂桶的质量为          (结果用k、b及m0等字母表示)。
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(8分)用如图实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下落,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m 1=" 50g" 、m 2 ="150g" ,则(计算结果保留两位有效数字)

①在纸带上打下记数点5时的速度v=     m/s;
②在记数点0~5过程中系统动能的增量△Ek=     J.为了简化计算,设g =10m/s2,则系统势能的减少量△EP =      J;
③在本实验中,若某同学作出了图像,如下图,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g =         m/s2

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