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1、老常理科思维训练中心物理教学组探究功与速度的关系A组某同学为探究“功与物体动能改变的关系”,设计了如图1所示的实验装置,其中甲为小车,质量为200 g,连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器乙,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,丙为弹簧测力计,不计摩擦,实验时通过多次改变重物_P的质量,读出各次测力计的示数F,并得到相应的纸带,从中选取一条点迹清晰的进行分析,如图2所示,所对应的测力计读数为2N,打出的第一个点记作0点,另选连续3个点A、B、C作为测量点,所测数据如图所示,则由0点运动到B点,拉力对小车做的功为_J,小车动能的增量为_ J(取三位有效数字)该同学探究的结果是 2
2、在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲所示):(1)下列说法哪一项是正确的_(填选项前的字母) A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取0、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)3测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题为此,某同学设计了如下实验方案: A实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将
3、长木板固定有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动 B保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动 请回答下列问题: (1)滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是 (2)滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小 (填“大于”“等于”或“小于”)钩码的重力大小 (3)当滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时,某同学打出的一条纸带如图所示,用刻度尺测得记数点1、2、3、4到记数起点0的距离分别为3.15 cm、12. 40 cm、27. 70 cm、49. 05 cm,由此可得,物体的加速度为 ms2(计算结果保
4、留三位有效数字) (4)若滑块质量为M、钩码质量为m,当打点计时器打下1、3点时滑块的速度分别力利,1、3两点之间距离为s,重力加速度为g,探究结果的表达式是 (用相应的符号表示) 4某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定 (1)在实验中使自行车在平直公路上获得某一 速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算停止蹬车时自行车的初速度v,还需要测量_(填写物理量的名称及符号) (2
5、)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功及自行车的初速度,改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值,以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出w-v曲线分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系,在实验中作出W-v图像如图所示,其中符合实际情况的 5某同学在实脸室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题 (1)为了尽可能减小摩擦力的影响,打点计时器最好选用_(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,同时需要将长木板的右端垫高,直到在没有沙桶拖动下,小车拖动纸带穿过打点计时器时能做 运动 (2)在_条件下,可以认为绳对小车的拉力近
6、似等于沙和沙桶的总重力,在控制 不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系 (3)在此实验中,此同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1 kg情况下打出的一条纸带,0为起点,A.B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙所示,其中=42. 05 cm,=51. 55 cm,= 62. 00 cm,则小车的加速度为a= m/s2,打B点时小车的速度为=_ms(保留两位有效数字) (4)在此实验中,到打点B时沙和沙桶以及小车所组成的系统克服阻力所做的功的表达式是_(用上题的符号表示,不要求计算结果)B组1某兴趣小组的实验装置如图甲
7、所示,通过电磁铁控制的小球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出A、B之间的距离h,实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束 (1)若用该套装置验证机械能守恒,已知重力加速度为g,还需要测量的物理量为_ AA点与地面间的距离H B小球的质量m C小球从A到B的下落时间 D小球的直径d (2)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径为_ cm,某次小球通过光电门毫秒计数器的读数为3ms,则该次小球通过光电门B时的瞬时速度大小为v=_m/s (3)若用该套装置进行“探究做功和物体速度变化关系”的实验,大家提出
8、以下几种猜想:Wv,W,W,然后调节光电门B的位置,计算出小 球每次通过光电门B的速度,并测出小球在A、B间的下落高度,然后绘制了如图丙所示的h -v图像若为了更直观地看出h和v的函数关系,他们下一步应该重新绘制 ( ) Ah图像 Bh-再图像 Ch-图像 Dh-图像 2在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示木块从A点由静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长的木板运动到B点停下,记录此过程中弹簧对木块做的功为0点为弹簧原长时所处的位置,测得OB的距离为再用完全相同的2根,3根,弹簧并在一起进行第2次,第3次,实验并记录2,3,及相应的上,数据,用W-L图像
9、处理数据,回答下列问题:(l)如图乙是根据实验数据描绘的W -L图像,图线不过原点的原因是_;(2)由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是 (3)W-L图像斜率的物理意义是 3某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行 (1)实验中木板略微倾斜,这样做_ A是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 B是为了增大小车下滑的加速度 C可使得橡皮筋做昀功等于合力对小车做的功 D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 (2)实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某同学打出的一段纸带如图乙所示,则小车匀速运动时的速度大小为 m/s(计算结果保留两位有效数字) (3)实验中,某同学分别用1根,2根,5根相同橡皮筋进行实验,测得小车匀速运动时的速度分别为0. 52 m/s、0.78 m/s、0.96 m/s、1.08 m/s、1.22 m/s请根据实验数据在坐标纸中画出w-v的图线 (4)根据图线可知,对W与v的关系的猜想肯定不正确的是_ A、w B、W C、W DW5