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    20．为了探究功与速度变化的关系，现提供如图（a）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．

    （1）为了消除摩擦力的影响应采取的措施为：应将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车在不接橡皮筋时能缓慢匀速下滑．
    （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，对于不同数目的橡皮筋做功W，可以计算出小车获得的对应速度v，如图（b）所示．
    （4）根据图（b）中的信息，求出橡皮筋做功为3W时小车获得的速度v，及v2，并将所得结果填写到下表（保留三位有效数字）．
    次数1234
    橡皮筋对小车做的功W2W3W4W
    小车速度v（m/s）1.001.421.732.00
    v2（m2/s2）1.002.023.004.00
    （5）利用第（4）表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出W-v2图象．从图象可以得出的结论是：小车获得的速度平方与橡皮筋对小车所做的功成正比．
    （6）实验和理论都表明动能定理是正确的，假设第1次实验时橡皮筋对小车做的功W=1J，利用第（5）中的W-v2图象求出小车的质量为2.00kg（保留3位有效数字）．

    分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；
    （4）根据实验原理可知，橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根橡皮筋做功为W，则两根做功为2W，以此类推，根据W-b图象求出3W时小车的速度v和速度的平方
    （5）根据描点法作出图象，根据图象得出结论．
    （6）根据动能定理W=$\frac{1}{2}M{v}_{\;}^{2}$，结合$W-{v}_{\;}^{2}$的斜率求M

    解答 解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高，使小车匀速下滑．
    （4）该实验中采用相同规格的橡皮筋，拉伸相同的长度，因此橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推；
    由W-v图象可知，当做功3W时，v=1.73m/s
    ${v}_{\;}^{2}=3.00{m}_{\;}^{2}/{s}_{\;}^{2}$
    （5）根据描点法做出图象，如图所示；

    由W-v2图象得到的结论是合外力做功与速度的平方成正比
    （6）根据动能定理$W=\frac{1}{2}M{v}_{\;}^{2}$，W-${v}_{\;}^{2}$直线的斜率为1，即$\frac{1}{2}M=1$，所以M=2.00kg
    故答案为：（1）为了消除摩擦力，应将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车在不接橡皮筋时能缓慢匀速下滑
    （4）1.73，3.00
    （5）如图所示；  小车获得的速度平方与橡皮筋对小车所做的功成正比
    （6）2.00

    点评 注意动能定理中功是总功或合力做的功的含义，及平衡摩擦力的用意．本题考查了实验的基础操作，以及利用功能关系和匀变速直线运动规律来处理数据，较好的考查了学生对基础知识、基本规律的掌握情况．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是（　　）
    A．若只在A点放置一正点电荷，则电势差UBC＜UHG
    B．若只在A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等
    C．若只在A、G两点处放置等量异种点电荷，则UBC=UEH
    D．若只在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图1所示．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
    a平衡摩擦力
    b钩码的重力远小于小车的总重力

    ②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图．则打B点时的速度为vB=$\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}$；打E点时的速度为vE=$\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}$；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有钩码的质量m，小车的质量M．
    ③若以B点到E点的过程为研究对象，探究恒力做功和物体动能变化间的关系主要看表达式$mg（△{x}_{2}^{\;}+△{x}_{3}^{\;}+△{x}_{4}^{\;}）$=$\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}$（用题目中给出的已知量表达）在误差范围内是否成立．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，直角坐标系xOy的第Ⅰ象限有竖直向上的匀强电场，第Ⅱ象限有方向垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m、电量为-q的粒子从磁场中M点以速度v0沿y轴正方向开始运动，经y轴上N点沿x轴正方向射入电场，并从x轴上P点离开电场，已知M点的坐标为（-d，d），P点的坐标为（2d，0），不计粒子的重力．求：
    （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （2）匀强电场的电场强度E的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
    （1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺（填测量工具）和交流（填“交流”或“直流”）电源；
    （2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是D
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
    （3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是B
    A．橡皮筋处于原长状态            B．橡皮筋仍处于伸长状态
    C．小车在两个铁钉的连线处      D．小车已过两个铁钉的连线
    （4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的GK部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：作图题

    5．用如图所示的器材探究做功与速度变化的关系．
    （1）下列说法正确的是BD
    A．为减小实验误差，长木板应水平放置
    B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
    C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
    D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
    （2）某次实验得到的数据，如下表格所示：
    次数1234
    橡皮筋做的功W2W3W4W
    小车v（m/s）1.001.421.732.00
    v2（m2/s2）1.002.012.994.00
    从表中数据可得出的结论是：橡皮筋做的功与速度的平方成正比．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．某学习小组用如图所示的实验装置探究动能定理．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

    （1）下列实验要求中不必要的一项是A（请填写选项前对应的字母）．
    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调至水平
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （2）实验时保持滑块的质量M、遮光条宽度d和A、B间的距离L不变，改变钩码质量
    m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是D（请填写选项前对应的字母）．
    A．t-F图        B．t2-F图       C．$\frac{1}{t}$-F图     D．$\frac{1}{t^2}$-F图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．如图所示，一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发，逆时针运动，在2s内运动圆周到达B点，求：
    （1）质点的位移和路程．
    （2）质点的平均速度的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．则：b弹簧的原长更长，a弹簧的劲度系数更大．（填“a”或“b”）

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