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:340 题号:6551720
为了探究合力做功与速度变化的关系”,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下列器材:打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:

(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是________
(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是________
(3)在满足(2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中ABCDE是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在BD两点间对滑块研究,合力对滑块做的功为________vB________vD________(用题中所给的表示数据的字母表示).

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】某小组在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与小桶相连,力传感器记录小车受到的拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门,如图甲所示,在小车上放置砝码来改变小车质量,改变小桶中沙子的质量来改变拉力的大小。

(1)实验中须将木板不带滑轮的一端适当调整倾斜,使不挂小桶的小车近似做匀速直线运动,这样做的目的___________
A.是为了挂上小桶释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.是为了计算小车重力所做的功
(2)实验步骤如下:
①测量小车、砝码、遮光片和拉力传感器的总质量M,遮光片的宽度为d,光电门A和B的中心距离为s,把细线一端固定在拉力传感器上,另一端通过滑轮与小桶相连,正确连接所需电路。
②接通电源后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F及小车通过A、B的遮光时间分别是t1t2
在遮光片通过光电门A和B的过程中,小车、砝码和拉力传感器及遮光片组成的系统所受的合外力做功W=___________,该系统的动能增加量△Ek=___________W和△EkF、s、Mt1t2d表示)
③在小车中增加砝码,或在小桶中增加沙子,重复②的操作。
(3)处理实验数据,可得△EkW多组数值,在图乙中的方格纸上作出△EkW图线如图所示,由图可得到的结论___________
2018-04-05更新 | 177次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】在做“探究功与物体速度变化的关系”的实验时,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中W、vv2的数据已填在下面表格中.
W
v/m·s1
v2/m2·s2
0
0
0
1.00
0.80
0.64
2.00
1.10
1.21
3.00
1.28
1.64
4.00
1.53
2.34
5.00
1.76
3.10
6.00
1.89
3.57

(1)在上图甲乙两坐标系中选择合适的坐标系作出图象____
(2)从图象可以得出的实验结论是____________________
2016-12-08更新 | 192次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某实验小组利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”。实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放,在小车从O位置运动到A位置过程中,经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图(b)所示,还得到了小车在A位置的速度大小vA;另外用电子秤测得小车(含位移传感器发射器)的总质量m

回答下列问题:
(1)由图(b)可知:图(a)中A位置到力传感器的距离________(填“小于”“等于”或“大于”)弹簧原长;
(2)在小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W___________,小车的动能改变量ΔEk__________;(表达式用题中已知物理量的符号表示)
(3)甲同学在分析实验数据后,还补充了如下实验:将弹簧从小车上卸下,给小车一初速度,让小车从轨道右端向左端运动,利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图(c)所示,则他要探究关系式____________是否成立;(关系式用题中已知物理量的符号表示)
(4)乙同学反思整个实验过程提出了自己的方案:在实验开始时,小车不连接弹簧,将图(a)中轨道________(填“左”或“右”)端垫高至合适位置,让小车在轨道上获得一初速度开始运动,若计算机监测到的小车位移—时间图线是________,即表明轨道倾角调整到位,再实施题中所述实验步骤,而无需做甲同学补充的实验。
2021-09-27更新 | 182次组卷
共计 平均难度:一般