9．小詩(shī)同學(xué)做探究“合力做功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．先平衡摩擦力，再用1條橡皮筋對(duì)小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中，小詩(shī)整理了一些實(shí)驗(yàn)器材如圖乙所示，還缺少交流電源和刻度尺．
（2）配齊了實(shí)驗(yàn)器材后，小詩(shī)同學(xué)用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，打出了如圖丙所示的一條紙帶，請(qǐng)寫(xiě)出小詩(shī)在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的不當(dāng)操作平衡摩擦力不足；實(shí)驗(yàn)時(shí)把橡皮筋纏在立柱上等（寫(xiě)出一種即可）．
（3）在修正了這些錯(cuò)誤之后，小詩(shī)對(duì)打出的紙帶進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，得到了橡皮筋做功W和最大速度值Vm，記錄在下表中；根據(jù)實(shí)處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了使圖象能直觀反映實(shí)驗(yàn)結(jié)論，若把W作為縱坐標(biāo)，應(yīng)把vm2作為橫坐標(biāo)．
橡皮筋做功WW2W3W4W5W
最大速度值Vm（m/s）0.911.191.591.791.99
Vm2（m2/s2）0.831.422.533.203.96
（4）小詩(shī)同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，對(duì)該實(shí)驗(yàn)做了一些評(píng)價(jià)，你認(rèn)為下列觀點(diǎn)合理的是D
A．本實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程是小車在傾斜的木板上運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程
B．該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有測(cè)量出橡皮筋做功的數(shù)值，所以結(jié)論還有待完善
C．若平衡摩擦過(guò)度，也可以根據(jù)后面勻加速的一段求得小車的末速度代表Vm
D．該實(shí)驗(yàn)只是探究了變力做功與速度變化的關(guān)系，還應(yīng)該對(duì)恒力做功也做個(gè)探究，才能得到更為全面的結(jié)論．

分析 （1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，還需要刻度尺來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度；
（2）由紙帶點(diǎn)間距可知，紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，從而即可判定分析求解；
（3）作出W與v2的關(guān)系圖線，得出合力做功與速度二次方的關(guān)系；
（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，及操作步驟，即可求解．

解答 解：（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，要計(jì)算小車的速度，需要：v=$\frac{x}{t}$，t由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器給出，還需要刻度尺來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度．
因此還缺少交流電源和刻度尺．
（2）如圖丙所示的一條紙帶，小車做減速運(yùn)動(dòng)，可能是平衡摩擦力不足，也可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)把橡皮筋纏在立柱上，使小車運(yùn)動(dòng)受阻．
（3）用作圖法處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了使圖象能直觀反映實(shí)驗(yàn)結(jié)論，若把橡皮筋做功W作為縱坐標(biāo)，應(yīng)把vm2作為橫坐標(biāo)，圖線如圖所示．

（4）、A．本實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程是小車在傾斜的木板上勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而不是全過(guò)程，故A錯(cuò)誤；
B．該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量出橡皮筋做功的數(shù)值，通過(guò)改變橡皮筋的根數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)改變做功的多少，故B錯(cuò)誤；
C．若平衡摩擦過(guò)度，則動(dòng)能的增加，不完全由彈力做功所得，還有重力做功，因此不可以根據(jù)后面勻加速的一段求得小車的末速度代表Vm，故C錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)只是探究了變力做功與速度變化的關(guān)系，還應(yīng)該對(duì)恒力做功也做個(gè)探究，才能得到更為全面的結(jié)論，故D正確．
故答案為：（1）交流電源、刻度尺；
（2）平衡摩擦力不足；實(shí)驗(yàn)時(shí)把橡皮筋纏在立柱上等；
（3）vm2； 
（4）D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、誤差來(lái)源，通過(guò)選取幾條完全相同的橡皮筋是功成倍增加來(lái)化解變力做功的測(cè)量難點(diǎn)，解答該題的關(guān)鍵是明確小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程．

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：計(jì)算題

9．如圖所示，小滑塊由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑至斜面底端B點(diǎn)，之后在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)．已知小滑塊經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入水平面的速度大小不變，滑塊由A到C的總時(shí)間為15s，且XAB=10m，XBC=40m．求：
（1）小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大？
（2）小滑塊沿斜面下滑時(shí)的加速度大��？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。� 
A．加5V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻是0.2Ω
B．加12V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻是8Ω
C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小
D．該元件為非線性元件，所以歐姆定律不適用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．球A從某一高度H處自由下落，同時(shí)球B從地面豎直上拋，兩球在離地$\frac{2H}{3}$處相遇，求B能達(dá)到的最大高度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止．現(xiàn)撤去F，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，（　�。�
A．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．小球的機(jī)械能守恒
C．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加D．小球的機(jī)械能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置來(lái)探究“功與速度變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)中，小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：用螺旋測(cè)微器測(cè)得擋光片的寬度d如圖乙所示，則d=5.695mm．

第二步：把擋光片固定在小車上，把小車放到軌道上，用細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán)，
第三步：保持軌道水平，在砝碼盤(pán)里放適量砝碼，讓小車由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，釋放后，記錄光電門的擋光時(shí)間t，測(cè)出光電門距離擋光片前端的距離x，
第四步：小車仍由同一點(diǎn)靜止釋放，僅移動(dòng)光電門，改變x，多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)，
第五步：關(guān)閉電源，通過(guò)分析小車位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合外力做功與速度變化的關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)通過(guò)研究小車位移x與擋光時(shí)間t的關(guān)系從而得到合外力做功與速度變化的關(guān)系，為了使圖象呈現(xiàn)線性關(guān)系，該組同學(xué)應(yīng)作D圖象．（填序號(hào)）
A、x-t     B、x-$\frac{1}{t}$      C、x-t2      D、x-$\frac{1}{{t}^{2}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．經(jīng)測(cè)定，在夏季雷雨天的一次閃電中，云層與地面間的電勢(shì)差約為1010V，通過(guò)的電荷量為30C．試問(wèn)：
（1）在這次閃電中釋放出的電能是多少？
（2）如果能把這些能量都利用起來(lái)，給擁有600戶人家的小區(qū)供電，平均每戶每天用電1.5度，那么這些能量夠該小區(qū)用多少天？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，他們將寬度為d的擋光片固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與砝碼盤(pán)相連，在水平桌面上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門，記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間，小車中可以放置砝碼．

（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做目的是CD
A．為了平衡小車所受到的摩擦力         
B．為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細(xì)線拉力對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功
D．為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
（2）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①將小車停在C點(diǎn)，在砝碼盤(pán)中放上砝碼，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)小車及小車中砝碼的質(zhì)量之和為M，砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為t1、t2，則小車通過(guò)A、B過(guò)程中動(dòng)能的變化量△E=$\frac{1}{2}M[（\frackseui0e{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\fracwuq6ugo{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}]$（用字母M、t1、t2、d表示）．
②在小車中增減砝碼或在砝碼盤(pán)中增減砝碼，重復(fù)①的操作．
③如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d=5.50mm．
（3）若在本實(shí)驗(yàn)中木板保持水平而沒(méi)有平衡摩擦力，假設(shè)小車與水平長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．利用上面的實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)，保證小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤(pán)中砝碼的數(shù)量（取繩子拉力近似等于砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總重力），測(cè)得多組m、t1、t2的數(shù)據(jù)，并得到m與（$\frac{1}{{t}_{2}}$）2-（$\frac{1}{{t}_{1}}$）2的關(guān)系圖象如圖丙所示．已知圖象在縱軸上的截距為b，直線PQ的斜率為k，A、B兩點(diǎn)的距離為s，擋光片的寬度為d，則μ=$\frac{booiuymu_{\;}^{2}}{2gks}$（用字母b、d、s、k、g表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．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：

（1）按圖1擺好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．
（2）釋放小車，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)為滿意的一條，如圖2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）作為小車所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W=0.180J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），用正確的公式Ek=$\frac{M{f}^{2}（icewim2_{6}-iyiggqm_{4}）^{2}}{200}$（用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式）把打下第5點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能作為小車動(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AB．（雙項(xiàng)選擇題）
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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