动能定理实验集锦答案.doc

3．某实验小组设计出如下的实验方案，实验装置如图甲所示。测得出小车质量为M，砝码及砝码盘总质量为m，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz。实验步骤是： A．按图中所示安装好实验装置。 B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动。 C．取下细绳和砝码盘。 D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带。 回答下列问题： （1）如图乙所示是实验中打出的一条纸带的一部分，测出四段x1、x2、x3、x4位移大小，则可求出小车的加速度大小为 m/s2（保留两位有效数字）；小车质量M与砝码及砝码盘总质量m之比 。（g=10m/s2） （2）按上述方案做实验，以及这段纸带是否能验证动能定理？________(填“是”或 “否”)； 若能，请写出需要验证的关系式为 。（用所测物理量的符号表示） （2） 是 【解析】 试题分析： （1）根据作差法得：． （2）按上述方案做实验，以及这段纸带能验证动能定理 可求得x1和x2中间时刻的速度： ；x3和x4中间时刻的速度：，要验证的关系是：，即 考点：验证牛顿定律及动能定理. 4．某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）实验时为了保证滑块（质量为）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时首先要做的步骤是 ，另外沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 。 （2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小与（ ）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为 （用题中的字母表示）。 （3）由于实验原理上的原因，上述数学表达式只能是近似成立，那么，此试验中真正成立的等式为（仍用上述题中的字母表示）。 【答案】（1）平衡摩擦力；mM（2）（3） 【解析】 试题分析：（1）实验中平衡摩擦力后，绳子的拉力就是合外力；而此时对小车而言，而对沙桶而言：，整理得：，只有当时，绳子拉力才接近等于mg。（2）以滑块做为研究对象，则当绳子拉力接近等于mg时，则根据动能定理。（3）真正成立的是，而题目中的，代入可得： 考点：动能定理，验证牛顿第二定律 5．实验题 用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律． （1）完成平衡摩擦力的相关内容： （i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源， （选填静止释放或轻轻推动）小车，让小车拖着纸带运动． （ii）如果打出的纸带如图所示，则应 （选填增大或减小）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹 ，平衡摩擦力才完成． （2）如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=3．07cm, L2=12．38cm, L3=27．87cm, L4=49．62cm。则打C点时小车的速度为 m/s，小车的加速度是 m/s2。（计算结果均保留三位有效数字） （3）用该实验装置来探究恒力做功与动能变化之间的关系，假设实验得到的纸带仍如（2）中图所示，且已知：砂桶质量为m，小车质量为M，B计数点速度为VB，D计数点速度为VD，BD之间的距离为L，重力加速度为g，请根据已知的这些条件，用字母写出本实验最终要验证的表达式为 _______________________________________. （4）用图示装置做《探究做功与物体速度变化关系》的实验时(重力加速度g取10m/s2)，下列说法正确的是： A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度 E．该实验操作前必须要平衡小车受到的摩擦力 【答案】（1）（i）轻轻推动（ii）减小、间隔均匀（2），（3）（4）ACE 【解析】 试题分析：（1）（