當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年湖南省益陽市桃江縣高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究動能定理”實(shí)驗(yàn)。請補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容。
（1）用天平測得小車和遮光片的總質(zhì)量為M、砝碼盤的質(zhì)量為m₀；用刻度尺測得遮光片的寬度為d,按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用刻度尺測得兩光電門之間的距離s。
（2）在砝碼盤中放入適量的砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時(shí)間相等。
（3）取下細(xì)線和砝碼盤，記下
砝碼質(zhì)量m
砝碼質(zhì)量m
（填寫相應(yīng)物理量及其符號）。
（4）讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間Δt_A和Δt_B。
（5）在步驟4中，小車從光電門A下滑至光電門B過程中合力做的總功W_合=
（m+m₀）gs
（m+m₀）gs
，小車動能變化量ΔE_k=
1
2
M
（
d
Δ
t
B
）
2
-
1
2
M
（
d
Δ
t
A
）
2
1
2
M
（
d
Δ
t
B
）
2
-
1
2
M
（
d
Δ
t
A
）
2
（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g），比較W_合和ΔE_k的值，找出兩者之間的關(guān)系。

【考點(diǎn)】探究動能定理．

【答案】砝碼質(zhì)量m；（m+m₀）gs；

（

）

（

）

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/7/10 8:0:8組卷：14引用：2難度：0.5

相似題

1．如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實(shí)驗(yàn)。

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是
（選填選項(xiàng)前的字母）。
A．直流電源    B．交流電源
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是
（選填選項(xiàng)前的字母）。
A．把長木板右端墊高    B．改變小車的質(zhì)量
在不掛重物且
（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。
A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)     B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)
（3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x₁、x₂、x₃……如圖2所示。
實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程v中，拉力對小車做的功W=
，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=
。
（4）以v²為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v²-W圖象。由此圖象可得v²隨W變化的表達(dá)式為
。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v²這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是
。
（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力v的-影響W，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v²-W關(guān)系的是
。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：132引用：2難度：0.6
解析
2．如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實(shí)驗(yàn)．
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是
（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．直流電源
B．交流電源
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是
（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．把長木板右端墊高
B．改變小車的質(zhì)量
（3）在不掛重物且
（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．
A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)
B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)
（4）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次去A、B、C…若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測得A、B、C…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x₁、x₂、x₃…，如圖2所示．實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg,從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W=
，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=
．
（5）以v²為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作如圖3所示的v²-W圖象．由此圖象可得v²隨W變化的表達(dá)式為
．根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v²這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是
．
（6）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v²-W關(guān)系的是
．
A．
B．
C．
D．
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：58引用：2難度：0.5
解析
3．在探究動能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列
的點(diǎn)。
②測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后
，打出一條紙帶，關(guān)閉電源。
③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用h_A、h_B、h_C、h_D、h_E…表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動能表達(dá)式為
，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對小車所做功的表達(dá)式為
。

④某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動能的增量為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是
。
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：136引用：5難度：0.5
解析

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