某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：

①按如圖1所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
②釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．
（1）他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出滿(mǎn)意的一條，如圖2所示．把打下的第一點(diǎn)記作O點(diǎn)，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，他把鉤碼重力作為小車(chē)所受合外力，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打O點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過(guò)程中合力做功W=
0.176
0.176
J，把打“5”點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得Ek=
0.125
0.125
J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（2）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果偏差很大，沒(méi)能得到“合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”．通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生較大偏差的原因如下，其中可能的是
AB
AB

A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
c．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小
D．計(jì)算“5”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取了0.08s．
分析：（1）將砝碼重力當(dāng)作小車(chē)所受合外力，根據(jù)功的定義可以正確解答，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度可以求出第5個(gè)點(diǎn)的速度大小，進(jìn)一步求出其動(dòng)能大��；
（2）實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自?xún)蓚�(gè)方面一是由實(shí)驗(yàn)原理不完善導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，一是由數(shù)據(jù)測(cè)量如測(cè)量距離等導(dǎo)致的偶然誤差，可以從這兩個(gè)方面進(jìn)行分析．
解答：解：（1）從打O點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過(guò)程中合力做功：
W=Fs=mgh=mgd5=0.05×9.8×0.360≈0.176J；
由題意知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02s×5=0.1s，
做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，
打第5個(gè)點(diǎn)的速度：v5=
s46
2t
=
d6-d4
2t
=
0.480-0.256
2×0.1
=1.12m/s，
打“5”點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，Ek=
1
2
Mv52=
1
2
×0.2×1.122≈0.125J；
（2）A、鉤碼質(zhì)量太大，使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多，故A正確；
B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合外力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多，故B正確；
c．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；
D．計(jì)算“5”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取了0.08s，使所測(cè)速度偏大，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響，但不會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差很大，故D錯(cuò)誤；
故答案為：（1）0.176；0.125；（2）AB．
點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類(lèi)似可以類(lèi)比學(xué)習(xí)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
①按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．

②釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶．
（1）他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿(mǎn)意的一條，如圖所示．
把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2）作為小車(chē)所受合力算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功．W=
0.176
0.176
J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=
Mf2
200
(d6-d4)2
Mf2
200
(d6-d4)2
（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得Ek=0.125J．
（2）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是
AB
AB
．
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
C．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小
D．沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?泰安三模）某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
a．按圖甲擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)的質(zhì)量M=0.50kg，鉤碼的總質(zhì)量m=0.10kg；
b．釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源的頻率f=50Hz），打出一條紙帶．
①他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出最②滿(mǎn)意的一條，如圖乙所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為d1=0.008m，d2=0.024m，d3=0.041m，d4=0.056m，d5=0.072m，d6=0.088m…他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2）作為小車(chē)所受合力算出從打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)時(shí)合力所做的功W=
0.197
0.197
J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得Ek
0.160
0.160
J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是
B
B
．
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏小太多
B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
C．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小
D．根本原因是沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
①按圖（a）擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
②釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為f=50Hz），打出一條紙帶．
③他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿(mǎn)意的一條，如圖（b）所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2）作為小車(chē)所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功．W=
 
J
（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=
 
（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得Ek=0.125J．
④此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是
 
．
A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多
C．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小
D．沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因
（2）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件．某同學(xué)利用圖（甲）所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中定值電阻R0=2Ω，電壓表、電流表均可視為理想電表．
①用“筆畫(huà)線(xiàn)”代替導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)電路圖，將圖（乙）中的實(shí)物電路補(bǔ)充完整．
②實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U-I曲線(xiàn)a（見(jiàn)圖丙）．則由圖象可知，當(dāng)電流小于200mA時(shí)，該硅光電池的電動(dòng)勢(shì)為
 
V，內(nèi)阻為
 
Ω．
③實(shí)驗(yàn)二：減小光照強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量得到該電池的U-I曲線(xiàn)b（見(jiàn)圖丙）．當(dāng)可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時(shí)，若該電路的路端電壓為1.5V，由曲線(xiàn)b可知，此時(shí)電源的輸出功率約為
 
W．
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科目：高中物理 來(lái)源：2011年山東省高三第二次質(zhì)量檢測(cè)物理卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：   

①按圖（a）擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車(chē)質(zhì)量M=0．20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0．05kg．

②釋放小車(chē)，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為=50Hz），打出一條紙帶．

1.他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿(mǎn)意的一條，如圖（b）所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為，…，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9．8m／s2）作為小車(chē)所受合力算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W=          J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量，算得Ek=          ．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

2.此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒(méi)能得到“合力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大。通過(guò)反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是          ．

A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

B．沒(méi)有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

C．釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小

D．沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

 

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