组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 探究功与物体速度变化的关系 > 探究功与物体速度变化的实验目的、原理、器材
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:266 题号:16397648
附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究合外力做功与小车动能变化的关系,此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、小木块等,组装的实验装置如图甲,

(1)实验时小车应 ___________(选填“A"或”B”)打点计时器由静止释放:
A. 远离                  B. 靠近
(2)平衡小车所受阻力的操作如下:取下钩码,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计的电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,如果打出的纸带如图 1,则应适当 ___________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,直到纸带上打出的点均匀为止;


(3)实验时把钩码的重力当做细线对小车的拉力,为减小实验误差,钩码的质量 m 与小车的质量 M 必须满足:m ___________M;(选填“”、“”或“=”)
(4)某次实验正确操作后,图 2 是打点计时器打出的一条纸带,OABCD 为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为 T。若该组同学量出相邻记数点间的距离分别为s1s2s3s4,测得钩码的总质量为 m,小车的总质量为 M,已知当地重力加速度为 g。从打 A 点到打 C点的过程中,合外力对小车做的功 W= ___________,小车动能变化量∆Ek= ___________


(5)若根据测得的实验数据描绘出的v2-s 图线如图丙,其中横坐标 s 为小车从 0 点开始发生的位移,纵坐标为小车运动速度大小的平方,已知图中直线的斜率为 k,小车质量 M=___________ (用 mgk 表示)。

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【推荐1】一物理实验小组为了“探究功与速度变化的关系”,设计了如图所示的实验,将打点计时器固定在长木板的左端,纸带连接在小车上并穿过打点计时器,且使小车距离打点计时器有一段距离,通过调节在合适的位置用图钉将橡皮筋固定在长木板上,另一端挂在小车上,使橡皮筋呈自然长度;然后将长木板的左端适当垫高以平衡摩擦力,紧接着向后拉小车,使小车由静止释放,并在橡皮筋的作用下使小车沿长木板运动,通过打点计时器打出的纸带计算小车匀速时的速度;最后依次增加橡皮筋的条数,并保证每次释放小车的位置相同,将每次操作测量的数据记录。根据以上的叙述回答下列问题。

(1)为了完成本实验,缺少的实验器材为______________
(2)实验时将长木板的左端垫高以平衡摩擦力,请说明如何确定摩擦力已经平衡__________________
(3)分析每次操作得出纸带上的点,有的段点距均匀,有的段点距不均匀,在求小车的速度时应选取点距___________(选填“均匀”或“不均匀”)部分。
(4)该实验小组的同学将每次操作获得的部分数据记录在如下的表中,请你补充下表中没有写出的数据:
橡皮筋的条数橡皮筋做的功10个间距的距离10个间距的时间小车获得的速度小车速度的平方
10.2000.2___________
2_____0.2800.2__________
3_____0.3000.2_________
4_____0.4000.2_________
5_____0.4500.2_________

(5)通过分析上表中的实验数据,可确定橡皮筋对小车所做的功与小车速度变化的关系为_________,并选取合适的量为纵轴与横轴作出函数图线_____

(6)如果由图线得到的结论与实际有一定的误差,请分析该实验误差的可能原因____________________
2020-03-19更新 | 143次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某同学用如图甲所示的装置研究“外力做功与物体速度之间的关系”实验。部分实验步骤如下:
①用天平测量小车和遮光片的总质量M
②用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用刻度尺测量小车释放点距光电门的距离L
③调整木板的倾角,平衡小车所受的摩擦力;调整滑轮,使细线与长木板平行;
④让小车从释放点由静止释放,用数字计时器测出遮光片通过光电门所用的时间△t,从力传感器中读出此过程中拉力的示数F

回答下列问题:
(1)测量d时,某次游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为 _____cm;
(2)传感器、沙和沙桶的总质量m _____(选填“需要”“不需要”)远小于小车和遮光片的总质量M
(3)小车通过光电门时的速度v_____(用题中的字母表示);
(4)改变沙和沙桶的总质量,每次让小车从同一位置静止释放。某同学通过数据处理得到拉力对小车做的功WF与小车通过小电门的速度v2,作出如图所示的WFv2图线,由此得到的结论是:_____
2022-02-08更新 | 451次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值),某同学经查阅资料知,一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中,弹力做功为kx2 , 于是他设计了以下实验.
 
第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在A点.现推动滑块将弹簧压缩至B点,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达C点时停止.
第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态.
回答下列问题:
(1)对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______
A.当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值
B.当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值
C.滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变
D.滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
(2)你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):___________
(3)用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=_________
2018-08-02更新 | 228次组卷
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