某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置和實驗器材做“探究恒力對小車做功與小車動能改變的關(guān)系”實驗，在實驗中，該小組同學(xué)進(jìn)行了平衡摩擦力后，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力．
①除實驗裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有
 
．
②如圖2為實驗中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究“恒力對小車做功與小車動能改變的關(guān)系”．已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g．圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測量的物理量，另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，M遠(yuǎn)大于m．用題中給出的字母，恒力對小車做的功可表示為
 
，小車動能的改變量可表示為
 
，只要推導(dǎo)出二者在誤差范圍內(nèi)相等即可得出結(jié)論．
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分析：（1）由于實驗需要測量小車速度和質(zhì)量，故還需要的測量儀器有刻度尺、天平．
（2）恒力做功根據(jù)W=Fscosα進(jìn)行計算，用平均速度代替瞬時速度的方法求出AB兩點(diǎn)的速度，進(jìn)而求出動能的改變量．
解答：解：（1）由于實驗需要測量小車速度，速度是使用打點(diǎn)計時器打的紙帶計算得出的，故要測量點(diǎn)距，需要刻度尺；本實驗還要測量質(zhì)量，故選要天平．
（2）小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，M遠(yuǎn)大于m．則對小車的作用力等于砂和砂桶的總重力mg，所以恒力對小車做的功可表示為：mgx．
由v
t
2
=
x
t
可知，vA=
x1
2T
，vB=
x2
2T
．所以小車動能的改變量為：
1
2
MvB2-
1
2
MvA2=
M
2
((
x2
2T
)2-(
x1
2T
)2)=
M(x22-x12)
8T2

故答案為：（1）刻度尺、天平；（2）mgx；
M(x22-x12)
8T2
．
點(diǎn)評：明確“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗的實驗原理及方法是求解本題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實驗小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面．實驗的部分步驟如下：

（1）將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，在長木板的另一端固定打點(diǎn)計時器；
（2）把紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
（3）把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶；
（4）關(guān)閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系．
圖2是實驗中得到的一條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶的三個計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間均有4個點(diǎn)未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：
（1）打B點(diǎn)時刻，小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0，則當(dāng)鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
（3）實驗中，該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖3所示．根據(jù)該圖形狀，某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想，
肯定不正確的是
AC
AC
（填寫選項字母代號）
A．W∝v        B．W∝v2
C．W∝
1
v
       D．W∝v3
（4）在本實驗中，下列做法能有效地減小實驗誤差的是
ABC
ABC
（填寫選項字母代號）
A．把長木板右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力
B．實驗中控制鉤碼的質(zhì)量，使其遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
C．調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉小車的細(xì)線和長木板平行
D．先讓小車運(yùn)動再接通打點(diǎn)計時器．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組用如圖1所示器材“探究a與F、m之間的關(guān)系”

（1）關(guān)于該實驗的要求，以下說法正確的有
B
B

A．小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于砝碼和托盤的總質(zhì)量
B．要采用控制變量法探究a與F、m之間的關(guān)系
C．平衡阻力時，最好先取下細(xì)繩、托盤和紙帶，再改變長木板傾斜程度
D．要先釋放小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源
（2）連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G．相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn)未畫出．由以上數(shù)據(jù)可算出打C點(diǎn)時小車速度大小為
0.755
0.755
m/s；打該紙帶的過程中小車的加速度大小為
0.989
0.989
m/s2 （以上計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．
（3）如果平衡阻力時，已經(jīng)取下細(xì)繩和托盤，并且通過改變長木板傾斜程度，達(dá)到了完全平衡摩擦力的要求．實驗前已測得小車質(zhì)量為1kg，托盤的質(zhì)量5×10-3kg，在上述實驗過程中該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量約為
0.096
0.096
kg（g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某實驗小組用如圖1所示的裝置測量彈簧的勁度系數(shù)k．當(dāng)掛在彈簧下端的砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時，測出彈簧受到的拉力F與對應(yīng)的彈簧長度L（彈簧始終在彈性限度內(nèi)），列表記錄如下：
實驗次數(shù)i Fi（N） Li（cm）
1 0.49 60.20
2 0.98 61.60
3 1.47 63.05
4 1.96 64.65
5 2.45 66.10
6 2.94 67.55
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因為逐差法常用于處理自變量等間距變化的數(shù)據(jù)組，所以小組一成員用逐差法處理數(shù)據(jù)，具體如下：將表中第三列相鄰的兩項求差，得出彈簧伸長量△L=Li-Li-1每個△L都是與相同的拉力△F=0.49N相對應(yīng)的伸長量，求出△L的平均值
.
△L
=
(L2-L1)+(L3-L2)+…(L6-L5)
5
=
L6-L5
5
=
67.55-60.20
5
cm=1.47cm故該彈簧的勁度系數(shù)為k=k=
△F
△L
=
0.49N
1.47cm
=0.333N/cm該成員在實驗數(shù)據(jù)處理中存在的問題是：
 
；請你用逐差法處理表格中的數(shù)據(jù)，盡量精確計算出彈簧的勁度系數(shù)k=
 
N/cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（2）一微安表 精英家教網(wǎng)的刻度盤只標(biāo)注了表示量程Ig=100μA的刻度線，尚未標(biāo)注其他分刻度線，如圖所2示．請用下列全部器材測量微安表精英家教網(wǎng)的內(nèi)阻：
①圖示的待測微安表精英家教網(wǎng)：內(nèi)阻Rg約為2kΩ
②1塊毫伏表 精英家教網(wǎng)：量程250mV，最小分度5mV，內(nèi)阻約為1kΩ
③個滑動變阻器R1：0～50Ω
④個滑動變阻器R2：0～3kΩ
⑤1個直流電源E：電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r約為1Ω
⑥1個單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干
如圖3所示，在方框內(nèi)畫出測量微安表精英家教網(wǎng)的內(nèi)阻Rg的實驗電路原理圖（原理圖中的元①要用相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）．
②下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方：
第一步：斷開S，按電路原理圖連接器材，將兩個滑動變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置；
第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當(dāng)位置，
 

③用已知量和測得量的符號表示微安表精英家教網(wǎng)的內(nèi)阻Rg=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時，物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x=24cm，由圖中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
 
cm．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（如圖2）可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t1，遮光條通過光電門2的時間△t2，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v1=
 
，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v2=
 
，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=
 
．（以上表達(dá)式均用字母表示）
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