17．“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置如圖1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記為W；當用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W…每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出．
（1）關于該實驗，下列說法正確的是CD．
A．打點計時器可以用干電池供電
B．實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力
C．每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出
D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W-vm、W-v${\;}_{m}^{2}$、W-v${\;}_{m}^{3}$，W2-vm、W3-vm…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關系．
（2）如圖2所示，給出了某次實驗打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=0.81m/s．（結果保留兩位有效數(shù)字）

分析 （1）打點計時器使用的交流電源，實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動；平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大．
（2）要測量最大速度，應該選用點跡均勻的部分．結合勻速直線運動的推論公式求出最大速度的大�。�

解答 解：（1）A：打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B：實驗儀器安裝時，要平衡摩擦力，讓繩子的拉力等于小車受到的合外力，故B錯誤．
C：小車獲得的動能應該等于橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D：橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W=$\frac{1}{2}$mv2的關系，所以當小車質(zhì)量一定時：W與v2成正比．所以最好做W與v2的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD
（2）小車獲得的最大速度v=$\frac{x}{t}=\frac{0.0162}{0.02}$m/s=0.81 m/s．
故答案為：（1）CD；（2）0.81

點評 本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關系實驗的原理，本題關鍵要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，因此明確實驗原理是解答本題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．研究加速度和力的關系時，同學們設計了如圖1所示的實驗裝置，砂和砂桶的質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，動滑輪質(zhì)量不計．

（1）實驗時，一定要進行的操作是BCD．
A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量．
B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力．
C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)．
D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶．
E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
（2）該同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為2.1m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為D．
A．2tanθ             B．$\frac{1}{tanθ}$             C．k             D．$\frac{2}{k}$
（4）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．已知一個均勻帶電的薄球殼上的電荷在殼內(nèi)任意一點產(chǎn)生的電場強度均為零，在殼外某點產(chǎn)生的電場強度，等同于把殼上電量全部集中在球心處的點電荷所產(chǎn)生的電場強度，即：E=$\left\{\begin{array}{l}{0，（r＜R）}\\{k\frac{Q}{{r}^{2}}，（r＞R）}\end{array}\right.$，式中R為球殼的半徑，r為某點到球殼球心的距離，Q為球殼所帶的電荷量，k為靜電力常量．在真空中有一半徑為R、電荷量為-Q的均勻帶負電薄球殼，球心位置O固定，P為球殼外一點，M為球殼內(nèi)一點，如圖所示，以無窮遠處為電勢零點，關于P、M兩點的電場強度和電勢，下列說法中正確的是（　�。�
A．若Q不變，M點的位置也不變，而令R變�。∕點仍在殼內(nèi)），則M點的電勢降低
B．若Q不變，M點的位置也不變，而令R變�。∕點仍在殼內(nèi)），則M點的場強不變
C．若Q不變，P點的位置也不變，而令R變小，則P點的場強不變
D．若Q不變，P點的位置也不變，而令R變小，則P點的電勢升高

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，變壓器的輸入電壓U一定，兩個副線圈的匝數(shù)是n2和n3．當把電熱器接a、b，讓c、d 空載時，電流表讀數(shù)是I2；當把同一電熱器接c、d，而a、b空載時，電流表讀數(shù)是I3，則I2：I3等于（　�。�
A．n2：n3B．n3：n2C．n22：n32D．n32：n22

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．甲、乙兩物體從同一地點出發(fā)，沿一條直線運動，它們的v-t圖象如圖所示，由圖可知（　�。�
A．甲比乙運動快，且早出發(fā)，所以乙追不上甲
B．t=20 s時，乙追上了甲
C．在t=20 s之前，甲比乙運動快；在t=20 s之后，乙比甲運動快
D．由于乙在t=10 s時才開始運動，所以t=20 s時，甲在乙前面，它們之間的距離為乙追上甲前的最大距離

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步．下列表述正確的是（　�。�
A．伽利略發(fā)現(xiàn)地月間的引力滿足距離平方反比規(guī)律
B．卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量
C．用比值法來描述加速度這個物理量，其表達式a=$\frac{F}{m}$
D．將物體視為質(zhì)點，采用了等效替代法

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．下列游標卡尺讀數(shù)為9.65mm，螺旋測微器讀數(shù)為11.897mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．物體從靜止開始作勻加速直線運動，第10s末的速度為2m/s，則下列說法中正確的是（　�。�
A．前10s內(nèi)的位移為20m
B．第10s內(nèi)的位移為2m
C．任意1s內(nèi)的速度的增量都是0.1m/s
D．第6s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多0.2m

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．傾角θ=30°的光滑斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中（　�。�
A．物塊的機械能逐漸增加
B．軟繩的重力勢能減少了$\frac{1}{4}$mgl
C．物塊重力勢能的減少量等于軟繩機械能的增加量
D．軟繩重力勢能減少量小于其動能的增加量

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