组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 探究动能定理 > 探究动能定理的实验目的、原理、器材
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:415 题号:8721453
某实验小组采用图甲所示的装置“探究动能定理”即探究小车所受合外力做功与小车动能的变化之间的关系.该小组将细绳一端固定在小车上,另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连.实验中,小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况,力传感器记录细绳对小车的拉力大小.

(1)实验中为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力,要完成的一个重要步骤是___
(2)若实验中小车的质量没有远大于重物的质量,对本实验______影响(填“有”或“没有”);
(3)实验时,下列物理量中必须测量的是______
A.长木板的长度L         B.重物的质量m          C.小车的总质量M
(4)实验中,力的传感器的示数为F,打出的纸带如图乙.将打下的第一个点标为O,在纸带上依次取ABC三个计数点.已知相邻计数点间的时间间隔为T,测得ABC三点到O点的距离分别为x1x2x3.则从打O点到打B点过程中,探究结果的表达式是:___________(用题中所给字母表示).

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【推荐1】某学习小组利用图甲所示装置探究动能定理。斜面体固定在桌面上,带长方形遮光片的滑块(总质量为M)放在斜面体上的A处,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与沙桶相连;BC两处安装有相同的光电门,可以测量遮光片通过光电门的挡光时间。向下轻推滑块,观察光电门的示数,通过增减少桶中的沙子,直至遮光片通过两光电门时光电门的示数相等为止,测得此时沙桶及桶内沙的总质量为m。撤去细线和沙桶,让滑块从A处由静止释放,记录遮光片通过光电门C的遮光时间t,测最AC间的距离L

(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度b,其示数如图乙所示,则b=__________mm。
(2)撤去细线和沙桶后,滑块从A处由静止释放,通过光电门C时的速度大小v=_____(用对应物理量的符号表示)。
(3)撤去细线和沙桶后,在实验误差允许范围内,滑块所受合力做的功与其动能变化的关系式为_______(用MmbtL以及重力加速度大小g表示)。
(4)下列做法中,可以减小实验误差的是_______(填写选项前的字母序号)。
A.桌面调成水平       B.滑块左侧的细线与斜面平行       C.m<<M
2020-07-16更新 | 131次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理,遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游标有十个分度)所示,其中托盘的质量为m=10g,每个砝码的质量均为m=10g,小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g,忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作:

①滑块上不连接细绳,将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力;
②取5个砝码放在小车上,让小车由静止释放,传感器的示数为F,记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt
③测出遮光条距离光电门的间距为s,如图丙所示;
④从小车上取一个砝码放在托盘上,并将小车由同一位置释放,重复②,直到将砝码全部放在托盘中;
由以上操作分析下列问题:
(1)遮光条的宽度d________mm,遮光条到光电门的间距s___________m;
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________,所对应动能的变化量为____________;(用字母表示)
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′,则F′所做的功为________,所对应系统的动能的变化量为______________________;(用字母表示)
(5)如果以F′为纵轴,Δt______________为横轴,该图线为直线,由题中的条件求出图线的斜率k,其大小为_____________________(结果保留两位有效数字)。
2020-03-26更新 | 323次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图所示,为验证动能定理的实验装置,较长的小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定两个完全相同的遮光条AB,小车、传感器及遮光条的总质量为M,小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上,光电门可记录遮光条AB通过它时的挡光时间.用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计).

(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm.
(2)实验过程中______满足M远大于m(填“需要”或“不需要”).
(3)实验主要步骤如下:
①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L,按图甲正确连接器材.
②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F及遮光条AB 经过光电门的挡光时间tAtB,则验证动能定理的表达式为__________(用字母MFLdtAtB表示).
2016-12-08更新 | 477次组卷
共计 平均难度:一般