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(12分)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,如图甲所示,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___________.
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__________和拉力传感器的总质量;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,__________,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)下表乙是他们测得的一组数据,其中是传感器与小车及小车中砝码质量之和,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是拉力传感器受到的拉力,是拉力在A、B间所做的功.表格中=_________,=___________ (结果保留三位有效数字) .

(Ⅰ)CD (4分) (Ⅱ)小车、砝码 (2分) ,静止释放小车 (2分) 
(Ⅲ)0.600(2分) , 0.610(2分)

解析试题分析: (Ⅰ)实验中木板略微倾斜,目的是平衡摩擦力,使得细线的拉力等于小车的合力,不施加拉力时,小车能做匀速直线运动,拉力做功等于合力做功.故A、B错误,C、D正确,故选CD.
(Ⅱ)实验前需测量小车、砝码和拉力传感器的总质量.先接通电源,再静止释放小车,使得小车初动能为零.
(Ⅲ)由各组数据可见规律,可得,观察数据规律可得数值上.
考点:本题考查了动能定理、牛顿第二定律。

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“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中,某同学测得了七组数据(如下表).

(1)根据表中实验数据在图中作出I—U图线;从图线中得出,电源电动势E=____V,内电阻r=    Ω.

(2)若一位同学未画出图线,只选用其中两组U和I的数据,根据公式E= U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果,则他选用其中第   组和第    _______组数据时算得的结果误差大.

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(6分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳端带有绳套,先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某—位置Ο并记下该点的位置;再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同—位置Ο点。
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E.在用一个弹簧秤拉时必须将橡皮条的结点拉到用两个弹簧秤同时拉细绳时记下位置   
其中正确的是           。(填入相应的字母)
(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N ,两力的合力用F 表示,F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2,关于F 1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有:____

A. F1="4" N       B. F =" 12" N    C.θ1=45°     D.θ1<θ2

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某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如下图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行至速度最大,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.之后用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.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)为保证各次拉力做功大小与第一次成整数倍关系,除了橡皮筋规格要求一样外,每次实验中要求___________________
(2)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________.
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
(3)实验中“平衡摩擦力”这个操作的目的是______
A、使摩擦力消失       B、使小车合力等于橡皮筋拉力         C、增大小车速度

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(12分)小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,将打点计时器固定在某处,在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动,如图所示。由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段。如图所示,在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s,并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离,图中所标数据的单位是cm。

(1)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度,请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度(结果保留3位有效数字),并填入下表。

计数点
1
2
3
4
5
6
t /s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v /(m·s-1
0.358
0.400
0.440
0.485
0.530
 
(2)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据上表中的v、t数据,在坐标系中描点,并作出小车运动的v—t图象。

(3)根据v—t图象可知,在打0计数点时,小车的速度v0 =___________m/s(保留3位有效数字);小车运动的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)。

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(3分)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是________(多选)。

A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧竖直且在钩码静止时读数
C.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几根不同的弹簧,分别测出一组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比一定相等

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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表、电流表、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。
(1)他们应选用甲图中所示的     电路进行实验;

(2)如乙图所示实物电路部分导线已画出,试将实物图补充完整;
(3)开关闭合之前,乙图中滑动变阻器的滑片应该置于     端(选填“A”、“B”或“AB中间”);
(4)某同学通过实验得到如下数据,请在以下坐标中描出这个小灯泡的I-U图线;

编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U(V)
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I(A)
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯泡发光情况
不亮         微亮          逐渐变亮       正常发光

(5)根据I-U图线分析可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是       

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某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。如图所示是该同学依据实验记录作图的示意图。其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中正确的是

A.只需记录拉力的大小
B.拉力方向应与木板平面平行
C.图3中F′表示理论的合力,F表示实验测出的合力
D.改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的O点位置不一定相同

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(8分)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出。

(1)关于该实验,下列说法正确的是(   )
A.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
B.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。
C.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
D.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
(2)下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.44cm,OE=12.10cm。已知相邻两点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=__m/s。

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同步练习册答案