為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟：
A．將一端帶滑輪的長木板放在水平桌面上，使帶滑輪的一端伸出桌沿，在無滑輪的一端安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器跟50HZ交流電源相連。
B．將質(zhì)量為400g的小車放在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔后跟小車相連，在木板的右端墊一個(gè)墊塊，前后移動墊塊，使小車拖著紙帶沿木板向下運(yùn)動時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的點(diǎn)恰好間隔相等。
C．保持木板與水平桌面間夾角不變，繼續(xù)將質(zhì)量為400g的小車放在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔后跟小車相連，在質(zhì)量分別為10g、50g、100g的三種鉤碼中，挑選了一個(gè)質(zhì)量為100g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上，如圖甲所示。
D．打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，由靜止釋放小車，打出一條紙帶如圖乙所示。

（1）他在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的第一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)上O，在O點(diǎn)后面一定距離處開始每5個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)上“1”、“2”、“3”，用刻度尺測出了“1”、“2”、“3”各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離S1、S2、S3的值如圖乙所示。則計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”、“2”、“3”中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=     s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”時(shí)小車的速度v2=      m/s。（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）
（2）他把小車作為研究對象，將鉤碼的重力當(dāng)作小車受到的合力，利用打計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的過程來探究合力對小車做的功與小車動能改變的關(guān)系，若實(shí)驗(yàn)所在地的重力加速度g=9.80m/s2，則合力對小車做的功為W=____ _  ___ J，小車動能的改變?yōu)椤鱁k="________" J。
（3）比較W和△Ek的大小，顯然W與△Ek相差較大，即他不能得到“合力對物體做的功等于物體動能的改變”這一結(jié)論，請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫他分析一下，造成以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是：                                                。
（1）　0.10，1.50；（2）　0.54，0.45；（3）　鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)M相比太大，導(dǎo)致鉤碼重力和小車受到的合力相差太大。

試題分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為頻率為50Hz的交流電源，又由于每5個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔；因小車做勻變速直線運(yùn)動，所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得：打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)，小車的速度大小為；
（2）由題設(shè)小車所受的合力近似等于鉤碼的重力，于是，根據(jù)功的定義，合力對小車做的功為，根據(jù)動能的定義有：；
（3）以小車為研究對象，由于平衡了摩擦力，小車所受的合力F等于繩子對小車的拉力T，根據(jù)牛頓第二定律得：對小車：　　　對鉤碼：
解得：，由此可知只有當(dāng)時(shí)，鉤碼的重力才可以近似等于繩子對小車的拉力，所以鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M相比太大，導(dǎo)致鉤碼重力和小車受到的合力相差太大，會造成較大誤差。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（4分）（1）在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套。實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套把橡皮條的一端拉到某一確定的O點(diǎn)，則下列說法中正確的是（   ）
A．兩根細(xì)繩必須等長
B．同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置不允許變動
C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間的夾角必須取90°
D．實(shí)驗(yàn)中，要始終將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)
（2）如圖所示，是甲、乙兩位同學(xué)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中F是用作圖法得到的合力，F(xiàn)’是通過實(shí)驗(yàn)測得的合力，則哪個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的_______ (填“甲”或“乙”)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

分（(8分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知電源的頻率為50Hz，m1=50g， m2=150g，g="9.8" m/s2，則(所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

①在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=　　　　 m/s； 
②在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=　　　　 J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=　　　　 J。
③在打點(diǎn)0～6過程中，m2運(yùn)動平均加速度的大小          m/s2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（18分）
（1）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一根長度為L的電阻絲的電阻率。
①由圖甲可知電阻絲的直徑D=________mm。
②將如下實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整：按圖乙連接電路，將滑動變阻器R1的滑片P置于B端；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大，S2撥向接點(diǎn)2，                        ，使電流表示數(shù)仍為I0，記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R2。

③此電阻絲的電阻率的表達(dá)式            。(用已知量和所測物理量的字母表示)
（2）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知重力加速度為g。

①在實(shí)驗(yàn)所需的物理量中,需要直接測量的是     ，通過計(jì)算得到的是     。（填寫代號）
A．重錘的質(zhì)量
B．重錘下落的高度
C．重錘底部距水平地面的高度
D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度
②在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中，我們選用如圖乙所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)。設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，下列表達(dá)式可以用在本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度vF的是         。
A． vF = g（nT ）               B．vF = 
C．vF =                D．vF = 

③若代入圖乙中所測的數(shù)據(jù)，求得在誤差范圍內(nèi)等于                  （用已知量和圖乙中測出的物理量表示），即可驗(yàn)證重錘下落過程中機(jī)械能守恒。即使在操作及測量無誤的前提下，所求也一定會略                  （選填“大于”或“小于”）后者的計(jì)算值，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果。
④另一名同學(xué)利用圖乙所示的紙帶，分別測量出各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并分別計(jì)算出各點(diǎn)的速度v，繪出v2-h圖線，如圖丙所示。從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g′=         m/s2（ 保留3位有效數(shù)字 ）。則由上述方法可知，這名同學(xué)是通過觀察v2-h圖線是否過原點(diǎn)，以及判斷      與       （用相關(guān)物理量的字母符號表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分）用滴水法可以測定重力加速度的值，裝置如圖所示：
（1）下列操作步驟的正確順序?yàn)開_____________（只需填寫步驟前的序號）
①仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭和擋板的位置，使得耳朵剛好聽到前一個(gè)水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一個(gè)水滴剛好開始下落；
②用秒表計(jì)時(shí)：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，開啟秒表開始計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、…”，一直數(shù)到“n”時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束，讀出秒表的示數(shù)為t.
③用刻度尺量出水龍頭口距離擋板的高度h；
④在自來水龍頭下安置一塊擋板Ａ，使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上.
（2）寫出用上述步驟中測量的量計(jì)算重力加速度g的表達(dá)式：g=__________.

（3）為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中（表中t′ 是水滴從水龍頭口到Ａ板所用的時(shí)間，即水滴在空中運(yùn)動的時(shí)間）.利用這些數(shù)據(jù)，以_______為縱坐標(biāo)、以________為橫坐標(biāo)做圖，求出的圖線斜率的大小即為重力加速度g的值.
（4）利用表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在空白處填上畫圖所需的數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)紙中作出以第（3）問回答的內(nèi)容為橫縱坐標(biāo)的圖象，并求出g=           m/s2.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺量懸點(diǎn)到小球的距離為96.60 cm，用卡尺量得小球直徑是5.260 cm，測量周期有3次，每次是在擺球通過最低點(diǎn)時(shí)，按下秒表開始計(jì)時(shí)，同時(shí)將此次通過最低點(diǎn)作為第一次，接著一直數(shù)到計(jì)時(shí)終止，結(jié)果如下表
 
1
2
3
數(shù)的次數(shù)
61
81
71
時(shí)間/s
60.40
79.80
70.60
這個(gè)單擺振動周期的測定值是________s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹凳莀_______m/s2，(取三位有效數(shù)字)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用與位移傳感器、力傳感器相連的計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如下圖(b)所示．

(1)圖線_______是在軌道左側(cè)抬得較高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”)．
(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝_ _kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝___.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

利用圖中所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。

s（m）
0．500
0．600
0．700
0．800
0．900
0．950
t（ms）
292．9
371．5
452．3
552．8
673．8
776．4
s/t（m/s）
1．71
1．62
1．55
1．45
1．34
1．22
完成下列填空和作圖：
（1）若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v1測量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是_______；
（2）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖中給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線；

（3）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為a=____________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(10分)某同學(xué)利用圖甲中器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn).如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取 A、B 兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).


請回答下列問題：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接___________ (填“直流”或“交流”)________V的電源；
②可以判斷，連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的     端
(填“左”或“右”)；
③若x2=4.80cm，則在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度
vB =       m/s  (計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
④若x1數(shù)據(jù)也已測出，則實(shí)驗(yàn)還需測出物理量為           .
⑤若分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：                              . 

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