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    运动物体的动能E与质量m和速度v有关。某同学猜想动能E与m，v的可能关系为E1＝mv、E2＝m2v、E3＝mv2、E4＝m2v2。现用DIS探究上述关系。
    实验装置
    如图所示，将揷有挡光片的导轨小车放在安装有光电门传感器的水平导轨上，忽略小车与导轨间的摩擦。泡沫摩擦块置于光电门支架之后，它与导轨间的动摩擦因数为一确定的值。
    实验过程
    给小车一个初速度，让小车通过光电门，然后撞击泡沫摩擦块，并推动摩擦块共同前进距离s，使摩擦块克服滑动摩擦力做功，建立对应的s-E坐标；
    改变小车的质量m、速度v，多次重复上述实验，利用DIS获得下图所示的s-E坐标中的各数据点；
    观察各s-E坐标中的数据点发现仅s-E3坐标中的数据点的分布是有规律的：几乎在一直线附近。用正比例拟合后可得拟合直线过原点。
    根据实验过程和实验数据回答下列问题：
    （1）光电门传感器的作用是____________________________；
    （2）实验中选择研究s-E图像，是因为摩擦块滑动距离s能反映____________________________；
    （3）由s-E3图线可得到动能E与m，v关系的结论是____________________________。
    （1）测量小车的速度v
    （2）小车动能的大小
    （3）E与mv2成正比
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）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”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是
    平衡摩擦力
    平衡摩擦力
    ．
    （2）打点计时器使用50Hz的交流电．图2是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．

    表：纸带的测量结果
    测量点 S/cm v/（m?s-1）
    O 0.00 0.35
    A 1.51 0.40
    B 3.20 0.45
    C
    D 7.15 0.54
    E 9.41 0.60
    （3）实验测得小车的质是为0.22kg．此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J，小车的动能变化为
    0.022
    0.022
    J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2007?深圳二模）弹性势能是发生形变的物体所具有的能量．弹性势能跟形变的大小有关，例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度（即形变量）有关，形变量越大，恢复原状时对外做的功越多，弹簧的弹性势能就越大．弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢？甲和乙两位同学为了解决这个问题，在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验．以下是两位同学经历的一些实验探究过程，请你根据题目要求回答问题．
    （1）甲同学在实验前提出了如下猜想：动能是物体运动具有的能量，动能的大小与运动速度有关，且跟运动速度的平方成正比，弹性势能是物体发生形变具有的能量，弹性势能的大小与形变有关，由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系．乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想，他所用到的物理知识是：①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx，②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加．请你完成甲同学的证明过程．
    （2）两位同学为了用实验来证实他们的猜想，设计了如图所示的实验装置．在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s．为了完成实验，还需下列哪些器材？
    A．秒表    B．刻度尺   C．白纸
    D．复写纸  E．小球  F．游标卡尺
    答：
    BCD
    BCD
    ．
    （3）如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表：
    实验次序 1 2 3 4
    x/cm 2.00 3.00 4.00 5.00
    s/cm 10.20 15.14 20.10 25.30
    从上面的实验数据，你能得出什么结论？再结合你学过的物理知识，能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能EP与压缩量x的平方成正比的关系？（要求写出分析过程）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?淮安二模）如图所示，质量为mA的物体A经一轻质弹簧与下方水平地面上的质量为mB的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态．现开始用一恒力F沿竖直方向拉物块A使之竖直向上运动，到物块B刚要离开地面时的过程中弹簧弹性势能的变化量为△E（已知重力加速度为g，mA＜mB）．当物体B刚要离开地面时，求此时：
    （1）物块A的加速度a
    （2）物块A的动能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是          。

       （2）打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0．03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。

    表：纸带的测量结果

    测量点

    S/cm

    v/（m·s-1）

    O

    0．00

    0．35

    A

    1．51

    0．40

    B

    3．20

    0．45

    C

    D

    7．15

    0．54

    E

    9．41

    0．60

       （3）实验测得小车的质是为0．22Kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0．023J，小车的动能变化为            J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）（8分）①某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是                      。

    ②打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。

    表：纸带的测量结果

    测量点

    S/cm

    v/(m·s-1)

    O

    0.00

    0.35

    A

    1.51

    0.40

    B

    3.20

    0.45

    C

     

     

    D

    7.15

    0.54

    E

    9.41

    0.60

     

    ③实验测得小车的质是为0.22Kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J，小车的动能变化为            J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。

    （2）某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝长度为L，电阻约为20Ω，可提供的实验仪器有：

    A：电流表G，内阻Rg=120Ω，满偏电流I g=3mA

    B：电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～0.6A；

    C：螺旋测微器

    D：变阻箱（0～9999Ω，0.5A）

    E：滑动变阻器RW（5Ω，1A）

    F：电池组（3V，0.05Ω）

    G：一个开关和导线若干

    他进行了以下操作：

    ①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径d=               mm。

    ②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为R0=               Ω。

    ③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整。

    ④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

     

    ⑤测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2。

    请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=        。

     

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