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某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验,探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①Wα
v
②Wαv③Wαv2
他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器,每次实验物体都从不同位置处由静止释放.

(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?______.
(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L1、L2、L3、L4…,代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4…,表示物体每次通过Q点的速度.
实验次数1234
LL1L2L3L4
vv1v2v3v4
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,由图象形状得出结论论Wαv2
他们的做法是否合适,并说明理由?______.
(3)在此实验中,木板与物体间摩擦力大小______(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果.
(1)通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.每次实验物体从不同初位置处静止释放,量出初位置到速度传感器的位移、读出物体到传感器位置的速度.根据实验数据列出数据表并描点作出图象,从而找到位移与速度变化的关系,所以不需要测出木板与水平面的夹角.
(2)在数据处理中,由曲线不能直接确定函数关系,一般都是在直线上确定各个物理量之间的函数关系,所以该方法是不合适的,应进一步绘制L-v2图象.
(3)在运动过程中,由于物体受力是恒定的,所以得出合外力做功与物体速度变化的关系.因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果.
故答案为:(1)不需要.(2)不合适.由曲线不能直接确定函数关系,应进一步绘制L-v2图象.(3)不会.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是(    )
A.弹簧的弹性势能先增大后减小
B.小球与弹簧机械能总和先增大后减小
C.小球的重力势能先增大后减小
D.小球的动能先增大后减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,桌面高为,质量为m的的小球从高出桌面的A点下落到地面上的B点,在此过程中小球的重力势能(    )
A.增加B.增加
C.减少D.减少

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某实验小组用图所示的装置来“探究合外力对物体做功与物体动能变化的关系”:
(1)该实验小组的同学在选好器材并安装好后,他们进行了如下的一些操作或步骤,其中需要且正确的是______
A.利用天平测出小车的质量为200g和一组钩码的质量:5g、10g、40g、50g;
B.平衡小车所受的阻力:不挂钩码,用小垫块调整木板左端的高度,接通打点计时器的电源,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列间隔均匀的点;
C.他们挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩上,打开电磁打点计时器的电源,释放小车,打出一条纸带;
D.再在小车里放上30g的砝码,接着该组同学又重复了步骤B、C一次.
(2)比较(1)问中的两次实验得到的纸带,他们选取第二次(即步骤D)得到的纸带.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm,
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,取g=10m/s2,则拉力对小车做的功为______J,小车和小车中砝码的动能增量为______J.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学用如图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.

(1)该同学在一条比较理想的纸带上,依次选取0、1、2、3、4、5共六个计数点,分别测量后5个计数点与计数点0之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差△v2(△v2=v2-v02),填入下表:
计数点s/cm△v2/m2?s-2
计数点0//
11.600.04
23.600.09
36.000.15
47.000.19
59.200.23
请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2-s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为______N.(结果保留两位有效数字)
(2)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______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)如图1所示的实验装置,可用于探究力对静止物体做功与物体获得的速度的关系.
①选用同样的橡皮筋,每次在同一位置释放小车,如果用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W;用3条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为______.
②小车运动中会受到摩擦阻力,在实验中应如何操作以消除这种影响______.
(2)某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图2所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.已知实验中所用重物的质量m=2kg,打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2
①根据图2可知,记录B点时,重物的速度vB=______m/s,重物动能EkB=______J.从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是______J(以上三空均保留三位有效数字),由此可得到的结论是______.
②该同学进一步分析发现重物动能的增量略小于重力势能减少量,则造成这种现象的原因可能是______.
③根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以
v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图3中的______.
④若该同学不慎将上述纸带从OA之间扯断,他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?______.(填“能”或“不能”)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,均匀光滑直杆AB长为L,可绕光滑固定转轴O转动,O在距B点
L
3
处.在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门,用来测量A端的瞬时速度vA,光电门测量位置和距转轴O的高度差h可以调节,有一质量为m的小球套在光滑杆上,重力加速度g取10m/s2
(1)若杆的质量忽略不计,小球固定在杆OA的中点处,由静止释放杆,请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式;
(2)实际情况下杆的质量M不能忽略,拿走小球后重复实验,得到了如图所示的vA2与h关系图线.请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式;
(3)将光电门安装在OA中点正下方
L
3
处,将杆由水平位置静止释放,套在杆上某处的小球由静止开始沿杆下滑,恰好经过该光电门,测得小球对地速度大小为v.已知杆的质量M是小球质量m的
2
倍,杆绕O点转动时的动能Ek与vA满足(2)问关系.求此时小球重力做功的瞬时功率P.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“探究做功与物体速度变化的关系”实验装置如图所示.实验中,要求通过调整木板的倾角来平衡摩擦阻力.判断摩擦阻力已被平衡的方法是(  )
A.释放小车后,小车能够运动
B.轻推一下小车,小车能够匀速运动
C.释放小车后,拖着纸带的小车能够运动
D.轻推一下小车,拖着纸带的小车能够匀速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):
①(单选题)下列说法哪一项是正确的________.(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(保留三位有效数字).

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