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1、智浪教育--普惠英才文库实验四:探究动能定理1.(2016·河南平顶山二模)某研究小组设计了一个实验,来探究自行车的初速度与其克服阻力做功的关系.实验的主要步骤是:①找一段平直的路面,并在路面上画一道起点线.②骑上自行车用较快速度驶过起点线时,从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥.③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬,让车依靠惯性直线继续前进.④待车停下,记录自行车停下时的位置;⑤用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h.若设自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定.(1
2、)自行车经过起点线时的速度v= .(用已知物理量和所测量得到的物理量表示) (2)自行车经过起点线后克服阻力做功W= .(用已知物理量和所测量得到的物理量表示) (3)多次改变自行车经过起点的初速度,重复上述实验步骤②~④,则每次只需测量上述物理量中的 和 ,就能通过数据分析达到实验目的. 2.(改编)某同学学了动能定理后提出:弹簧弹力对物体做的功W与物体在该弹簧弹力做功过程中通过的位移d之间会存在什么关系呢?为得到结论他设置了如图甲所示的实验:将一块长木块放在桌面并调制水平,橡皮筋一端固
3、定在墙上,另一端被静止的小车拉长d,小车释放后沿长木板运动,并带动穿过打点计时器的纸带,如图甲.打点计时器电源的频率为50Hz,小车的质量为0.2kg,实验进行了三次,各次小车由静止开始运动的位置不同(即橡皮筋的伸长量不同),分别打出纸带,选择了三种类型的纸带,如图乙所示.甲乙(1)根据纸带数据完成下列表格,其中vmax为小车的最大速度.实验序号123dn(cm)51020vmax(m/s)(2)橡皮筋弹力做的功W与橡皮筋的伸长量d之间的函数关系是 . 3.(2016·湖南长德模拟)某学习小组用图甲所示的实
4、验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.甲智浪教育--普惠英才文库乙(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm. (2)下列实验要求中不必要的一项是 (请填写选项前对应的字母). A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调至水平D.应使细线与气垫导轨平行(3)实验时保持滑块的质量M和A
5、、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 (请填写选项前对应的字母). A.作出“t-F图象”B.作出“t2-F图象”C.作出“t2-图象”D.作出“-F2图象”4.(2016·河南焦作一模)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理,图中光电门能记录挡光条通过该光电门所用的时间,请按照要求回答下面的问题.(1)将气垫导轨接通气泵,通过调
6、平螺丝调整气垫导轨使之水平,则检查是否调平的方法是 . 在本实验中是否要满足砝码盘和砝码两者的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器三者的总质量M (填“是”或“否”). (2)在某次实验中,该学习小组记录了挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力的大小F,并用天平测出滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M.已知实验过程中,滑块与定滑轮间的细绳一直处于水平状态,该小组的操作规范,则为了验证动能定理,还需要测定的物理量有 (写出对
7、应物理量的名称及其物理量符号),要验证的方程是 (请用题中和所测定的物理量的符号表示). 5.(原创)某同学学了动能定理后提出:弹簧弹力对物体做的功W与物体在该弹簧弹力做功过程中通过的位移x之间会存在什么关系呢?为得到结论他设置了如图所示的实验:在气垫导轨的一端固定有一轻质弹簧,实验时接通汽源,将带有挡光片的滑块压缩弹簧后静止释放滑块(弹簧恢复到原长时滑块还没到达光电门处),滑块通过光电门的时间Δt由数字计时器记录下来,实验步骤如下:①安装好实验器材,接通连接导轨的气泵,调节气垫导轨,使
8、其处于水平位置.用天平测出滑块和遮光片的总质量.②用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度.智浪教育--普惠英才文库③通过滑块压缩弹簧,并从导轨上的刻度尺测出其压缩量x,然后释放滑块.④记录挡光片通过光电门的时间Δt,并计算出滑块通过光电门时的动能Ek.⑤多次重复步骤③和④.实验中的实验数据下表所示:弹簧压缩量x/cm1.002.003.004.005.00每次实验时滑块的动能E
