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在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验并记录相应的数据,作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。

请回答下列问题:
(i)W—L图线为什么不通过原点?                                    
(ii)弹簧被压缩的长度LOA =          cm。

(i)由于木块通过AO段时,摩擦力对木块做了功或W不为总功。(2分)
(ii)3cm     (2分)

解析试题分析:(i)由于木块通过AO段时,摩擦力对木块做了负功,即弹簧对木块做的功W,一部分用于克服AO段的磨擦力做功,故W—L图线不通过坐标原点。
(ii)由功能关系,结合(i)中的分析可知,由题图乙可读出两组数据(1,6)、(5,42),代入可求出=3cm。
考点:创新实验——探究功与物体速度变化的关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如下图(a)所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,砂和砂桶的质量用m表示. (交流电的频率为50Hz)

(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为   m/s2(保留两位有效数字)
(2)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在实验中,由于没有注意始终满足(2)的条件,结果得到的图象应是图中的(  )

(4)某一组同学先保持砂和砂桶的质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.

A.平衡摩擦力时,应将砂和砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式求出

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为                。动能的增加量可表示为                。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为=                

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(9分)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中
(1)某小组同学用如图所示装置,采用控制变量方法,来研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系。下列措施中正确的是(      )

A.平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高,在塑料小桶中添加砝码,使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动
B.每次改变小车所受的拉力时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源
D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量
(2)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC="3.88" cm,CD="6.26" cm,DE="8.67" cm,EF="11.08" cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a = _____  m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C =   ______  m/s.(结果保留二位有效数字)

(3).某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)

F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/ m/s2
0.30
0.40
0.48
0.60
0.72
①请根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象

②图象不过坐标原点的原因可能是______________________________________。

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(4分)如图所示是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用        (选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50Hz时,每隔    s打一次点。其工作时的基本步骤如下:

A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器 
B.将电火花计时器插头插入相应的电源插座 
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动 
上述步骤正确的顺序是                   。(按顺序填写步骤编号)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(8分)验证“力的平行四边形法则”实验如图所示,A为固定橡皮的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB、OC为细绳子,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图甲中弹簧秤B的读数为     N;图乙中的F和两力中,方向一定沿OA方向的是     ;本实验采用的科学方法是     

A.理想实验法      B.等效替代法      C.控制变量法      D.建立物理模型法

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(4分)某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用下图所示的装置测量重物自由落体运动的加速度。对该实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是:        (填写字母序号)。

A.电磁打点计时器应接6V以下的直流电源
B.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
C.重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料
D.为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)在“探究恒力做功和物体动能变化关系”
实验中。某同学的实验方案如图所示,他想用钩码的重 力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实 验误差,正确的措施是:______(选出所有正确选项)

A.取下钩码,抬高滑板一端,让小车匀速下滑,平衡摩擦力
B.实验中要保持钩码质量远大于小车的质量
C.实验中要保持钩码质量远小于小车的质量
D.要先接通电源,然后释放小车

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(7分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.


计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2 ="_____" m/s,小车的加速度是a ="____" m/s2

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