精英家教網(wǎng)某實驗小組用圖所示的裝置來“探究合外力對物體做功與物體動能變化的關系”：
（1）該實驗小組的同學在選好器材并安裝好后，他們進行了如下的一些操作或步驟，其中需要且正確的是
 

A．利用天平測出小車的質(zhì)量為200g和一組鉤碼的質(zhì)量：5g、10g、40g、50g；
B．平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，用小墊塊調(diào)整木板左端的高度，接通打點計時器的電源，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點；
C．他們挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤上，打開電磁打點計時器的電源，釋放小車，打出一條紙帶；
D．再在小車里放上30g的砝碼，接著該組同學又重復了步驟B、C一次．
（2）比較（1）問中的兩次實驗得到的紙帶，他們選取第二次（即步驟D）得到的紙帶．經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm，
②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s．該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，取g=10m/s2，則拉力對小車做的功為
 
 J，小車和小車中砝碼的動能增量為
 
 J．
分析：（1）用勾碼的重力表示拉力，要平衡摩擦力，同時要保證小車的質(zhì)量遠大于勾碼的質(zhì)量；
（2）將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，則拉力對小車做的功為mgS；小車和小車中砝碼的動能增量為
1
2
Mv2．
解答：解：（1）A、實驗要驗證動能定理，即：FS=
1
2
Mv2
用勾碼的重力表示拉力，即F≈mg
故要驗證：mgS=
1
2
Mv2，需要測量小車質(zhì)量和勾碼質(zhì)量，故A正確；
B、用勾碼的重力表示拉力，要平衡摩擦力，故B正確；
C、勾碼加速下降，是失重，只有當小車的質(zhì)量遠大于勾碼的質(zhì)量時，拉力才等于勾碼的重力；
挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼，不滿足小車的質(zhì)量遠大于勾碼的質(zhì)量，故C錯誤；
D、應該換用不同的勾碼重復實驗，故D錯誤；
故選：AB．
（2）將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，則拉力對小車做的功為：W=mgS=0.05×10×0.4J=0.2J；
小車和小車中砝碼的動能增量為：Ek=
1
2
(M+m)v2=
1
2
×(0.2+0.03)×12=0.115J．
故答案為：（1）AB； （2）0.20J，0.115J．
點評：本題關鍵明確實驗原理和誤差來源，當用勾碼的重力表示小車受到的合力時，必須要保證小車的質(zhì)量遠大于砝碼的質(zhì)量，同時要平衡摩擦力．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，先
接通電源
接通電源
，再
放開小車
放開小車
，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．
（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表中的相應位置．
測量點 S/cm v/（m?s-1）
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
5.08±0.01
5.08±0.01
0.49
0.49
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
（3）在上述的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，
鉤碼的重力
鉤碼的重力
做正功，
摩擦力
摩擦力
做負功．
（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結論是
△v2與S成正比
△v2與S成正比
．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和
小車的質(zhì)量
小車的質(zhì)量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖1中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．
（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，先
接通電源
接通電源
，再
放開小車
放開小車
，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．
（2）如圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表1中的相應位置
5.08
5.08
0.49
0.49
．
表1紙帶的測量結果
測量點 S/cm v/（m?s-1）
0 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）在上述的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，
鉤碼的重力
鉤碼的重力
做正功，
摩擦力
摩擦力
做負功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組用上圖所示的實驗裝置，  探究彈力和彈簧伸長的關系。實驗主要操作步驟如下：先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將刻度尺豎直放在彈簧一側，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧自然下垂時，讀取指針指示的刻度數(shù)值L0；當彈簧下端掛一個50g的鉤碼，讀取指針指示的刻度數(shù)值L1；彈簧下端掛兩個50g的鉤碼，讀取指針指示的刻度數(shù)值L2；……；掛6個50g的鉤碼時，讀取指針指示的刻度數(shù)值L6。他們采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)：以刻度尺讀數(shù)L為橫坐標，以所掛鉤碼質(zhì)量為縱坐標，所畫圖象如下圖所示。根據(jù)該圖象可知，實驗小組采用的彈簧的勁度系數(shù)為k=      N／m；（結果保留3位數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年黑龍江省高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50 Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，先         ，再         ，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，          ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作。

（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結果填在表1中的相應位置．

（3）在上述的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，                做正功，

        做負功．

（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結論是                                                  ．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和                  ．

表1紙帶的測量結果

測量點

S/cm

v/(m·s-1)

0

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

 

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