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物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，我們提供了如下圖的實驗裝置．
（1）某同學根據所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設質量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
12
mv2的定量關系．
（2）某同學根據上述命題進行如下操作并測出如下數字．
①用天平測定小球的質量為0.50kg；
②用游標尺測出小球的直徑為10.0mm；
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；
④電磁鐵先通電，讓小球
吸在開始端
吸在開始端
．
⑤
電磁鐵斷電
電磁鐵斷電
，小球自由下落．
⑥在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10-3s，由此可算得小球經過光電門時的速度為
4
4
m/s．
⑦計算得出重力做的功為
4.02
4.02
J，小球動能變化量為
4.00
4.00
J．（g取10m/s2，結果保留三位有效數字）
（3）試根據在（2）中條件下做好本實驗的結論：
在誤差允許范圍內，重力做的功與物體動能的變化量相等．
在誤差允許范圍內，重力做的功與物體動能的變化量相等．
．
分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度，從而求出動能．
根據功的定義式求出重力做功．
解答：解：（2）④電磁鐵先通電，讓小球吸在開始端．使得小球處于靜止狀態(tài)．
⑤電磁鐵斷電，小球只受重力，小球自由下落．
⑥利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度得：
小球經過光電門時的速度為v=
d
△t
=4　m/s
⑦重力做功w=mgh=4.02　J
小球動能變化量為△Ek=
1
2
mv2-0=4.00J
（3）在誤差允許范圍內，重力做的功與物體動能的變化量相等．
故答案為：④吸在開始端．⑤電磁鐵斷電�、�4　m/s．⑦4.02　J，4.00J．（3）在誤差允許范圍內，重力做的功與物體動能的變化量相等．
點評：本題關鍵是要根據探究功與動能變化關系的實驗的實驗原理，測出需要比較的物理量．
計算過程中要注意單位的換算和有效數字的保留．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，我們提供了如圖的實驗裝置．
（1）某同學根據所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設質量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
12
mv2的定量關系．
（2）某同學根據上述命題進行如下操作并測出如下數據．
①用天平測定小球的質量為0.50kg；
②用
游標卡尺
游標卡尺
 測出小球的直徑為10.0mm；（選填：刻度尺，游標卡尺，螺旋測微器）
③用刻度尺測出電磁鐵下端到
光電門
光電門
的距離為80.40cm；
④電磁鐵先通電，讓小球
吸在電磁鐵下端
吸在電磁鐵下端
．
⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落．
⑥在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10-3s．
⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為
4.00
4.00
J．（g取10m/s2，結果保留三位有效數字）
（3）試根據在（2）中條件下做好本實驗的結論：
在誤差允許范圍內外力做功與動能變化量相等
在誤差允許范圍內外力做功與動能變化量相等
．
（Ⅱ）某同學使用如下圖A所示器材測定小燈泡在不同電壓下的阻值，已知小燈泡標有“9V，4.5W“字樣，備選滑動變阻器有二種規(guī)格，R1標有”5Ω，2A”R2標有”100Ω，2A”現要求小燈泡兩端電壓從零開始，并能測量多組數據．

（1）為使操作更為方便，滑動變阻器應選用
R1
R1
（選填R1，R2）
（2）將圖中的實物圖補充完整，使其能盡量準確地測量小燈泡的阻值．
（3）本實驗操作時應閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡電流
從小到大
從小到大
（選填”從小到大”或”從大到小”）變化，讀取數據．若某同學選用15V量程電壓表進行測量示數如圖B所示，此時示數為
8.5V
8.5V

（4）圖C為某同學根據實驗數據做出的一根I-U圖線，從圖中可以求出小燈泡正常工作時的阻值大小為
16.4Ω
16.4Ω
，（保留三位有效數字）此阻值比小燈泡的實際阻值偏
小
小
．（選填“大”或“小”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化的定量關系”，我們提供了如圖的實驗裝置．
①某同學根據所學的知識，結合如圖所示的裝置，設計了一個本實驗情景的命題：
設質量為m（已測量）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的
 
，通過光電門時的
 
，試探究外力做的功
 
與小球動能變化量
 
的定量關系．　
請在前兩空格處填寫物理量的名稱和對應符號；在后兩空格處填寫數學表達式．
②某同學根據上述命題并測出如下數字：
用天平測定小球的質量m=0.50kg，用游標尺測出小球的直徑d=1.00cm，用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h=80.80cm，計時裝置記下小球經過光電門所用的時間t=2.50×10─3s，由此可算得小球經過光電門的速度為
 
m/s．小球從電磁鐵處下落到經過光電門時重力做的功為
 
J，小球動能變化量為
 
J．（g取10m/s2，結果保留三位有效數字）
③根據②中計算出的數據得出本實驗的結論為：
 
．

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精英家教網物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關系”，我們提供了如下圖的實驗裝置．
（1）某同學根據所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設質量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
12
mv2的定量關系．
（2）某同學根據上述命題進行如下操作并測出如下數據．
①用天平測定小球的質量為0.50kg；
②用
 
 測出小球的直徑為10.0mm；（選填：刻度尺，游標卡尺，螺旋測微器）
③用刻度尺測出電磁鐵下端到
 
的距離為80.40cm；
④電磁鐵先通電，讓小球
 
．
⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落．
⑥在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10-3s．
⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為
 
J．（g取10m/s2，結果保留三位有效數字）
（3）試根據在（2）中條件下做好本實驗的結論：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化的定量關系”，我們提供了如右圖的實驗裝置．
（1）某同學根據所學的知識結合右圖設計一個本實驗情景的命題：
如圖如示，質量為m的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的
 
，通過光電門時的
 
，試探究重力做的功
 
與小球動能變化量
 
的定量關系．
請在①②空格處填寫物理量的名稱和對應符號；在③④空格處填寫數學表達式．
（2）某同學根據上述命題進行如下操作并測出如下數字．
①用天平測定小球的質量為0.50kg；
②用游標卡尺測出小球的直徑為10.0mm；
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；
④電磁鐵先通電，讓小球吸在開始端．
⑤電磁鐵斷電時，小球自由下落．
⑥在小球經過光電門時間內，計時裝置記下小球經過光電門所用時間為2.50×10-3s，由此可算得小球經過光電門的速度為
 
m/s．
⑦計算得出重力做的功為
 
J，小球動能變化量為
 
J．（結果保留三位數字）
（3）試根據（2）對本實驗下結論：
 
 
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