某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．
a．該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為O點，順次選取5個點，分別測量這5個點到O之間的距離，并計算出它們與O點之間的速度平方差△V2（△V2=V 2-V 02），填入下表：
點跡 s/cm CpAB紙帶△v2/m2s2
O / /
1 1.60 0.04
2 3.60 0.09
3 6.00 0.15
4 7.00 0.18
5 9.20 0.23
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若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象2可求得小車所受合外力的大小為
 
N
b．若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍．你認(rèn)為主要原因是
 
，實驗操作中改進的措施是
 
．
分析：（1）根據(jù)圖象用直線將點相連，誤差較大的點舍去；結(jié)合動能定理的表達(dá)式分析圖象的可得出圖象中有關(guān)合外力表達(dá)式；
（2）實驗中將拉力作為了合力，但若不平衡摩擦力，則會造成較大的誤差．
解答：解：（1）由動能定理可得：W=Fx=
1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
m（v2-v02）
△v2=
2F
m
x
則可知圖象的斜率等于
2F
m
，由圖可知，圖象的斜率為2.5；合外力F=0.25N；
（2）實驗中是將物體的重力充當(dāng)了小車的拉力，由于小車受到桌面的摩擦力，故會使合力小于物體的重力，造成較大的誤差，故應(yīng)未平衡摩擦力（或小車受到的摩擦阻力的影響）．措施是把木板不帶定滑輪的那一端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力．
故答案為：（1）0.25；（2）未平衡摩擦力；把木板不帶定滑輪的那一端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力
點評：對于實驗的考查應(yīng)要注意實驗的原理，通過原理體會實驗中的數(shù)據(jù)處理方法及儀器的選擇；有條件的最好親手做一下實驗．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質(zhì)點的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ．
②用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細(xì)線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
；如果動量守恒，需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是
CD
CD
．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點，接通電源，
靜止釋放小車
靜止釋放小車
，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度．
③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個數(shù)，重復(fù)②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和，|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運動是什么性質(zhì)的運動．
圖2是實驗中利用打點計時器記錄自由落體運動的軌跡時，得到的一條紙帶，紙帶上的點是從放手開始打下的連續(xù)的計數(shù)點．兩點之間的距離，S1=9.6mm，S2=13.4mm，S3=17.3mm，S4=21.1mm，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T．電源頻率為50Hz．

（1）下列說法中正確的是
AD
AD
（雙選）
A．電火花打點計時器用的是220V交流電源
B．實驗中使用秒表測量時間
C．實驗時應(yīng)先由靜止釋放紙帶，然后趕緊接通電源
D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因為紙帶和重錘受到阻力
（2）通過對紙帶的分析，你認(rèn)為自由落體運動是做
變速
變速
（填“勻速”、“變速”）運動．你的判斷依據(jù)是：
在相等時間內(nèi)，位移逐漸變大
在相等時間內(nèi)，位移逐漸變大
．
（3）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，用逐差法求加速度的表達(dá)公式a=
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
，（用已知物理量符號表示），加速度大小a=
a=9.63 m/s2
a=9.63 m/s2
m/s2．（保留兩位小數(shù)）
（4）打點計時器打下F點，求物體在F點的速度公式VF=
VF=
S3+S4
2T
VF=
S3+S4
2T
，（用已知物理量符號表示），大小為VF=
0.96 m/s
0.96 m/s
m/s（保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運動．
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是
AC
AC

A．安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B．將打點計時器與直流低壓電源連接
C．釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重物靠近打點計時器
D．應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源
②實驗得到一條紙帶，測得各點之間的距離如圖2所示．已知電源頻率為50Hz，則紙帶中打A點到打F點的時間間隔是
0.1
0.1
s．從該紙帶可知，重物下落的加速度大小a=
9.63
9.63
m/s2（a保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于長木板上．實驗時，通過改變橡皮筋的條數(shù)讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…，通過打點計時器打下的紙帶來測定小車獲得的速度v1、v2、v3…．請回答下面幾個問題：
（1）在本實驗中，小車會受到阻力的作用，這時需要使木板傾斜作為補償，下列操作正確的是
B
B
．
A．不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠加速下滑即可
B．不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠勻速下滑即可
C．小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠加速下滑即可
D．小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠勻速下滑即可
（2）用一根橡皮筋套住小車，拉至某個位置，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點．已知打點計時器使用的交流電周期為0.02s．其中一次得到的紙帶如圖2所示，應(yīng)選圖中的
CD
CD
 段（填A(yù)B或CD）來計算小車的速度v，計算結(jié)果為v=
0.36
0.36
m/s．
（3）本實驗使用的橡皮筋總數(shù)是6根，實驗中W、v、v2的數(shù)據(jù)已記錄在下面表格中，并根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了W-v和W-v2的圖象如圖3所示．甲、乙兩個圖象中，
乙
乙
圖象可以比較直觀地得出功與速度變化的關(guān)系．
W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
0 0 0
1 0.80 1.21
2 1.10 0.45
3 1.35 1.82
4 1.73 3.00
5 1.73 3.00
6 1.89 3.57

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究重物下落運動是什么性質(zhì)的運動．
圖2是實驗中利用打點計時器記錄重物運動軌跡時，得到的一條紙帶，紙帶上的A點是從放手開始打下的點，某同學(xué)將選取的B，C，D，E，F(xiàn)五個計數(shù)點的數(shù)據(jù)記錄如下表（t為A點到各計數(shù)點的時間，S為A點到各計數(shù)點的距離）
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計數(shù)點 t（s） T2 S（cm）
B 0.06 0.0036 1.69
C 0.12 0.0144 6.77
D 0.18 0.0324 15.23
E 0.24 0.0576 27.07
F 0.3 0.09 42.30
該同學(xué)根據(jù)上面的表格所記錄的數(shù)據(jù)，在下列S-t2坐標(biāo)圖中描出一系列點，如圖3所示，問：
（1）請根據(jù)該同學(xué)在上圖描出的點作出S-t2圖象
（2）由上面作出的圖象，你認(rèn)為重物下落運動是什么性質(zhì)的運動？答：
 

（3）根據(jù)作出的圖象得到重物下落運動的加速度為
 
m/s2
（4）請指出引起實驗誤差的主要原因
 
．

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