9．小詩同學(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)中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出．

（1）在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程中，小詩整理了一些實(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，請寫出小詩在實(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（寫出一種即可）．
（3）在修正了這些錯(cuò)誤之后，小詩對打出的紙帶進(jìn)行測量和計(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）小詩同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，對該實(shí)驗(yàn)做了一些評價(jià)，你認(rèn)為下列觀點(diǎn)合理的是D
A．本實(shí)驗(yàn)研究的過程是小車在傾斜的木板上運(yùn)動(dòng)的全過程
B．該實(shí)驗(yàn)沒有測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、開關(guān)以外，還需要刻度尺來測量長度；
（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，還需要刻度尺來測量長度．
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)研究的過程是小車在傾斜的木板上勻速運(yùn)動(dòng)的過程，而不是全過程，故A錯(cuò)誤；
B．該實(shí)驗(yàn)不需要測量出橡皮筋做功的數(shù)值，通過改變橡皮筋的根數(shù)來實(shí)現(xiàn)改變做功的多少，故B錯(cuò)誤；
C．若平衡摩擦過度，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 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、誤差來源，通過選取幾條完全相同的橡皮筋是功成倍增加來化解變力做功的測量難點(diǎn)，解答該題的關(guān)鍵是明確小車的運(yùn)動(dòng)過程．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．如圖所示，小滑塊由靜止開始從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 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場中，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，小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中，（　　）
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探究“功與速度變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)中，小車經(jīng)過光電門時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：用螺旋測微器測得擋光片的寬度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，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，
第三步：保持軌道水平，在砝碼盤里放適量砝碼，讓小車由靜止開始做勻加速運(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，通過分析小車位移與速度變化的關(guān)系來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 來源： 題型：計(jì)算題

1．經(jīng)測定，在夏季雷雨天的一次閃電中，云層與地面間的電勢差約為1010V，通過的電荷量為30C．試問：
（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，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，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與砝碼盤相連，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)線拉力對小車做的功等于合力對小車做的功
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，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車通過A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為t1、t2，則小車通過A、B過程中動(dòng)能的變化量△E=$\frac{1}{2}M[（\fracnvphj7f{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-（\frac55r7xb5{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}]$（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有平衡摩擦力，假設(shè)小車與水平長木板之間的動(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，改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量（取繩子拉力近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力），測得多組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=$\frac{bv5xnh7d_{\;}^{2}}{2gks}$（用字母b、d、s、k、g表示）．

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科目：高中物理 來源： 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)未畫出，用厘米刻度尺測得各計(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=$\frac{M{f}^{2}（lxrbdxz_{6}-hz7xrd7_{4}）^{2}}{200}$（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，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．通過反思，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，使得合力對物體做功的測量值比真實(shí)值偏大太多
B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實(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)能增量的測量值比真實(shí)值偏小
D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因．

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同步練習(xí)冊答案