8.“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗如圖1所示,當靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)實驗時所用的學(xué)生電源如圖2所示,則打點計時器應(yīng)選圖3中的B(選填“A”或“B”).
(2)若電源的頻率為50Hz,圖4為實驗時打下的一條紙帶,紙帶上的打點為原始點,則數(shù)據(jù)處理時求得小車的速度為1.60m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤,則繪出的圖線(圖中△V2=V2-0、將一根橡皮筋對小車做的功記為1)應(yīng)為過原點的一條直線.但根據(jù)實驗結(jié)果得到的圖線如圖5所示,造成這一偏差的原因是未平衡摩擦或平衡摩擦不夠.

分析 (1)根據(jù)計時器的電壓來選擇需要的打點計時器
(2)平衡摩擦力后,小車的拉力等于合力,橡皮筋做功完畢,小車的速度最大,求小車的速度就選紙帶上間距相等的點
(3)從圖象可以看出,當功不為零時,速度增加量為零,說明摩擦力沒有平衡或平衡的不夠.

解答 解:(1)由于電源是學(xué)生電源,電磁打點計時器的電壓為4-6V,所以要選擇電磁打點計時器,故選:B;
(2)小車速度最大時是橡皮筋做功完畢時,速度$v=\frac{△x}{△t}=\frac{3.2×1{0}_{\;}^{-2}}{0.02}m/s=1.60m/s$
(3)從圖象可以看出,當功不為零時,速度增加量為零,說明摩擦力沒有平衡或平衡的不夠;
故答案為:(1)B   (2)1.60    (3)未平衡摩擦或平衡摩擦不夠

點評 對于實驗題,關(guān)鍵要明確實驗原理以及實驗?zāi)康模私饩唧w操作的步驟和規(guī)程,以及如何進行數(shù)據(jù)處理;數(shù)據(jù)處理時要注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用.

練習冊系列答案
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16.做變速直線運動的汽車,通過第一個100m用了20s,通過第二個100m用了30s,求:
(1)汽車在第一個100m內(nèi)和第二個100m內(nèi)的平均速度各是多少?
(2)汽車在這200m內(nèi)的平均速度是多少?

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17.一質(zhì)點做勻加速直線運動,在時間t內(nèi)的位移為s,該段時間的末速度變?yōu)樵摱螘r間初速度的5倍.該質(zhì)點的加速度為( 。
A.$\frac{2s}{3{t}^{2}}$B.$\frac{4s}{3{t}^{2}}$C.$\frac{8s}{3{t}^{2}}$D.$\frac{16s}{3{t}^{2}}$

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16.為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,查資料得知,彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}k{x^2}$,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是彈簧長度的變化量.某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質(zhì)量為m)運動來探究這一問題.為了研究方便,把小球放在光滑水平桌面上做實驗,讓小球在彈力作用下運動,即只有彈簧彈力做功.該同學(xué)設(shè)計實驗如下:

(1)首先進行如圖甲所示的實驗:將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來,在彈簧的另一端掛上小球,靜止時測得彈簧的伸長量為d.根據(jù)此步驟,彈簧的勁度系數(shù)用m、d、g表示為$\frac{mg}pxnjlrj$.
(2)接著進行如圖乙所示的實驗:將這根彈簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小球壓縮,測得壓縮量為x,由靜止釋放彈簧后,小球被推出去,測得從高為h的水平桌面上拋出,小球在空中運動的水平距離為L,則實驗中小球的初動能Ek1=0,小球離開桌面的動能Ek2=$\frac{mg{L}_{\;}^{2}}{4h}$,彈簧對小球做的功W=$\frac{mg{x}_{\;}^{2}}{2d}$(用m、x、d、L、g表示).對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.在用橡皮筋、斜面、小車、打點計時器等儀器“探究功和速度變化的關(guān)系”的實驗中.
(1)下面哪些做法能夠減小實驗的誤差A(yù)B
A.保證各條橡皮筋完全一樣
B.橡皮筋不能超過彈性限度,且保證每次實驗時橡皮筋的拉伸長度都相同
C.小車每次可以從不同的位置釋放
D.橡皮筋的彈力大小必須和橡皮筋伸長量成正比.
(2)此實驗中,甲、乙兩位同學(xué)的實驗操作均正確,圖甲是甲同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功與速度的關(guān)系圖線,即W-v圖,甲由此圖線得出“功與速度的二次方成正比”的結(jié)論,圖乙是乙同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了功與速度的二次方的關(guān)系圖線,即W-v2圖,并由此也得出“功與速度的二次方成正比”的結(jié)論,關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析,正確的是D.
A.甲和乙的分析都正確B.甲和乙的分析都不正確
C.甲的分析正確,乙的分析不正確D.甲的分析不正確,乙的分析正確.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.某實驗小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時(每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致),每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算.
(1)除了圖中已有的器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流(選填“交流”或“直流”)電源.
(2)實驗中,小車會受到摩擦力的作用,可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是D
A.放開小車,能夠下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶GJ的部分進行測量(根據(jù)上面所示的紙帶回答)

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20.“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的試驗如圖所示,當小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功即為W,當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
(1)除了圖中已有的試驗器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺(填測量工具)和交流電源(填“交流”或“直流”);
(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是B
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中,某實驗小組采用如圖甲所示的裝置.實驗步驟如下:

①把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點計時器
②改變木板的傾角,以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力
③用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連
④接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點
⑤測出x、x1、x2(如圖乙所示),查得打點周期為T.
(1)平衡摩擦力后,同時鉤碼質(zhì)量與小車的質(zhì)量關(guān)系滿足條件,則可認為鉤碼的重力就是小車所受合外力;其中,平衡摩擦力的目的是為了使細線對小車的拉力即為小車所受的合外力;
實驗過程中,要求滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量,目的是細線對小車的拉力大小等于鉤碼的重力;
(2)判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是紙帶上打出的點跡間距相等
(3)本實驗還需直接測量的物理量是:小車的質(zhì)量M、鉤碼的質(zhì)量m.(并用相應(yīng)的符號表示)探究結(jié)果的表達式是$mgx=\frac{1}{2}M(\frac{{x}_{2}^{\;}}{2T})_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M(\frac{{x}_{1}^{\;}}{2T})_{\;}^{2}$.(用相應(yīng)的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.帶電量為+3×10-6C的粒子先后經(jīng)過電場中的A、B兩點,克服電場力做功6×10-4J,已知B點電勢為50V,則
(l)A、B間兩點間的電勢差UAB是多少?
(2)A點的電勢φA是多少?
(3)電勢能的變化△EP是多少?

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