在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：
①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列______的点．
②测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后______，打出一条纸带，关闭电源．
③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用h_A、h_B、h_C、h_D、h_E…表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为______，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为______．



④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量

1

4

为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是______．

（1）①在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图1中读数为______mm．
②用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行电阻______．图2是测某一电阻时表盘指针位置，是用×100的倍率则此电阻的阻值为______为了提高测量的精度，应选择______的倍率更好．（从×1、×10、×1K中选取）



（2）某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线．可用的器材如下：
电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图b所示．
①由图可知小灯泡的电阻随温度升高而______（填“变大”“变小”或“不变”）．
②请在图c虚线框中画出与实物电路相应的电路图．
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭．则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到______．（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时．小灯泡获得的最小功率是______W．（结果保留两位有效数字）



（3）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M，沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地
面，要完成该实验，请回答下列问题：
①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于滑块质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是______．
②在满足第①问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离x₁，x₂，x₃，₄其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用v_B和v_D表示，则v_B=______．小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式△E_K=______（用M，v_B和v_D表示）；小车合外力的功表达式W=______．在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=△E_K

利用图示装置可以做力学中的许多实验．
（1）以下说法正确的是 ．
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于 的值．

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：


（1）还需要补充的实验器材是______．
（2）某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v₁与v₂．要完成本实验，还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件？若用如上的字母代表实验中测量到的物理量，写出本实验最终要验证的数学表达式．
（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（图中未标出S₃、S₄、S₅），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W=______；该滑块动能改变量的表达式为△E_K=______．（结果用题中已知物理量的字母表示）

某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s²；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

1

m

数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度a/ms-2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
1 m /kg-1	4.00	3.50	3.00	2.5	2.00	1.40	1.00	0.60

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是______．

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一工件的长度，如图甲所示，图示的读数是______mm；



（2）科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系．
Ⅰ．理论探究：
根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程．
答：______
Ⅱ．实验探究：
①某同学的实验方案如图乙所示，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，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
a．______；b．______；
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如下图．则打C点时小车的速度为______；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有______．

某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”．如图1，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．
（1）试验主要步骤如下：
①测量______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，______，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______，重复②的操作．
（2）表1是他们测得的一组数据，期中M是M₁与小车中砝码质量之和，|

v

22

-

v

21

|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F在A、B间所做的功．表格中的△E₃=______，W₃=______．（结果保留三位有效数字）
（3）根据表，请在图2中的方格纸上作出△E-W图线．



数据记录表

次数	M/kg	| v 21 - v 22 |/（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	0.8400	0.4200
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

科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹用实验探究恒力做功和物体动能变化之间的关系．



（1）某同学的实验设计方案如图1所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，为此，实验时在安装正确、操作规范的前提下（已平衡摩擦力）还需要满足的条件是：______．
（2）图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F，是该同学确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，间距如图．则打c点时小车的速度为______；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有______．

如图（a）所示的装置可以验证变力做功情况下的动能定理：在一辆小车上安装两挡光片a、b和位移传感器的发射端，光电门传感器、位移传感器的接收端、力传感器安装在水平放置的固定光滑轨道上，将两块磁铁分别安装于力传感器的受力端和小车上对应的位置，且同性磁极相对．
让小车向力传感器方向运动，当挡光片a经过光电门传感器时，计算机记录下此时小车的速度v₀，同时触发力传感器以及位移传感器工作，当挡光片b经过光电门时，计算机再次记录下此时小车的速度v_t，同时力传感器和位移传感器停止工作，便可得到这一过程的小车所受的磁力和位移的F-s图象，如图（b）所示．
（1）若小车的质量为m，请写出计算小车动能的增量△E_k的表达式：______．（用已知量和测量量表示）
（2）小车在这一过程做加速度______、速度______的运动．（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（3）计算机通过F-s图线可以算出磁力在这一过程中所做的功．请根据学过的知识写出根据F-s图线估算磁力在这一过程所做功大小的方法：______．

（1）①某同学用下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，除了要求钩码的质量远小于小车的质量外，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）
O	0.00	0.35
A	1.51	0.40
B	3.20	0.45
C
E	9.41	0.60

③实验测得小车的质量为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，已知电阻丝的长度为L，电阻约为20Ω，可提供的器材有：
A．电流表G，内阻R_E=120Ω，满偏电流I_E=3mA
B．电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～250mA
C．螺旋测微器
D．电阻箱（0-9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器R_E（5Ω，1A）
F．干电池组（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1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=______．
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2中虚线框里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（图3）．
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l₁，电流表A的示数为l₂．请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=______．