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    某同学用如图1所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．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．
    a．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O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2（△V2=V 2-V 02），填入下表：
    点迹 s/cm CpAB纸带△v2/m2s2
    O / /
    1 1.60 0.04
    2 3.60 0.09
    3 6.00 0.15
    4 7.00 0.18
    5 9.20 0.23
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    若测出小车质量为0.2kg，结合图象2可求得小车所受合外力的大小为
     
    N
    b．若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是
     
    ，实验操作中改进的措施是
     
    ．
    分析：（1）根据图象用直线将点相连，误差较大的点舍去；结合动能定理的表达式分析图象的可得出图象中有关合外力表达式；
    （2）实验中将拉力作为了合力，但若不平衡摩擦力，则会造成较大的误差．
    解答：解：（1）由动能定理可得：W=Fx=
    1
    2
    mv2-
    1
    2
    mv02=
    1
    2
    m（v2-v02）
    △v2=
    2F
    m
    x
    则可知图象的斜率等于
    2F
    m
    ，由图可知，图象的斜率为2.5；合外力F=0.25N；
    （2）实验中是将物体的重力充当了小车的拉力，由于小车受到桌面的摩擦力，故会使合力小于物体的重力，造成较大的误差，故应未平衡摩擦力（或小车受到的摩擦阻力的影响）．措施是把木板不带定滑轮的那一端适当垫高，以平衡摩擦力．
    故答案为：（1）0.25；（2）未平衡摩擦力；把木板不带定滑轮的那一端适当垫高，以平衡摩擦力
    点评：对于实验的考查应要注意实验的原理，通过原理体会实验中的数据处理方法及仪器的选择；有条件的最好亲手做一下实验．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

    ①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ．
    ②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边．
    ③剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）．
    为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母
    物体B下落的高度h
    物体B下落的高度h
    ；如果动量守恒，需要满足的关系式为
    Mx1
    g
    2h
    ═m
    		2gμx2
    Mx1
    g
    2h
    ═m
    		2gμx2
    ．
    （2）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系，如图2所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
    （Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是
    CD
    CD
    ．
    A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
    B．是为了增大小车下滑的加速度
    C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
    D．可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
    （Ⅱ）实验主要步骤如下：
    ①测量
    小车、砝码
    小车、砝码
    和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．
    ②将小车停在C点，接通电源，
    静止释放小车
    静止释放小车
    ，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
    ③在小车中增加砝码，或增加钩码个数，重复②的操作．
    （Ⅲ）下表是他们测得的一组数据，其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和，|v
     
    2
    2
    -v
     
    2
    1
    |是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是拉力F在A、B间所做的功．表格中△E3=
    0.600
    0.600
    ，W3=
    0.610
    0.610
     （结果保留三位有效数字）．
    次数 M1/kg |v
     
    2
    2
    -v
     
    2
    1
    |/（m/s）2    		 △E/J F/N W/J
    1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
    2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
    3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
    4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
    5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．
    图2是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S2=13.4mm，S3=17.3mm，S4=21.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．

    （1）下列说法中正确的是
    AD
    AD
    （双选）
    A．电火花打点计时器用的是220V交流电源
    B．实验中使用秒表测量时间
    C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源
    D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重锤受到阻力
    （2）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做
    变速
    变速
    （填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：
    在相等时间内，位移逐渐变大
    在相等时间内，位移逐渐变大
    ．
    （3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=
    (S3+S4)-(S1+S2)
    4T2
    (S3+S4)-(S1+S2)
    4T2
    ，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=
    a=9.63 m/s2
    a=9.63 m/s2
    m/s2．（保留两位小数）
    （4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=
    VF=
    S3+S4
    2T
    VF=
    S3+S4
    2T
    ，（用已知物理量符号表示），大小为VF=
    0.96 m/s
    0.96 m/s
    m/s（保留两位小数）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动．
    ①下列有关操作的叙述正确的是
    AC
    AC

    A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
    B．将打点计时器与直流低压电源连接
    C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
    D．应先释放纸带，然后接通电源
    ②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图2所示．已知电源频率为50Hz，则纸带中打A点到打F点的时间间隔是
    0.1
    0.1
    s．从该纸带可知，重物下落的加速度大小a=
    9.63
    9.63
    m/s2（a保留三位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某同学用如图1所示的实验装置进行“探究功与速度变化的关系”的实验．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于长木板上．实验时，通过改变橡皮筋的条数让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…，通过打点计时器打下的纸带来测定小车获得的速度v1、v2、v3…．请回答下面几个问题：
    （1）在本实验中，小车会受到阻力的作用，这时需要使木板倾斜作为补偿，下列操作正确的是
    B
    B
    ．
    A．不挂橡皮筋，轻轻推一下小车，能够加速下滑即可
    B．不挂橡皮筋，轻轻推一下小车，能够匀速下滑即可
    C．小车在橡皮筋的拉力作用下，能够加速下滑即可
    D．小车在橡皮筋的拉力作用下，能够匀速下滑即可
    （2）用一根橡皮筋套住小车，拉至某个位置，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．其中一次得到的纸带如图2所示，应选图中的
    CD
    CD
     段（填AB或CD）来计算小车的速度v，计算结果为v=
    0.36
    0.36
    m/s．
    （3）本实验使用的橡皮筋总数是6根，实验中W、v、v2的数据已记录在下面表格中，并根据数据画出了W-v和W-v2的图象如图3所示．甲、乙两个图象中，
    乙
    乙
    图象可以比较直观地得出功与速度变化的关系．
    W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
    0 0 0
    1 0.80 1.21
    2 1.10 0.45
    3 1.35 1.82
    4 1.73 3.00
    5 1.73 3.00
    6 1.89 3.57

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来探究重物下落运动是什么性质的运动．
    图2是实验中利用打点计时器记录重物运动轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的A点是从放手开始打下的点，某同学将选取的B，C，D，E，F五个计数点的数据记录如下表（t为A点到各计数点的时间，S为A点到各计数点的距离）
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    计数点 t（s） T2 S（cm）
    B 0.06 0.0036 1.69
    C 0.12 0.0144 6.77
    D 0.18 0.0324 15.23
    E 0.24 0.0576 27.07
    F 0.3 0.09 42.30
    该同学根据上面的表格所记录的数据，在下列S-t2坐标图中描出一系列点，如图3所示，问：
    （1）请根据该同学在上图描出的点作出S-t2图象
    （2）由上面作出的图象，你认为重物下落运动是什么性质的运动？答：
     

    （3）根据作出的图象得到重物下落运动的加速度为
     
    m/s2
    （4）请指出引起实验误差的主要原因
     
    ．

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