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1、第五章第5讲 实验五 探究动能定理1(2015年佛山调研)某实验小组利用如图5513甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数，粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光计时器的光电门，固定在B点实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C已知当地重力加速度为g.图5513(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图5513乙所示，其读数d_cm；(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是_，则动摩擦因数_(用测量的量表示)；(3)改变小物块释放位置，进行多次测量后，为了减小实
2、验误差，可采用图象法(即通过画出较合理的图象)来处理实验数据，你认为应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量_，横坐标用物理量_【答案】(1)0.370(2)光电门P与C之间的距离s(3)s【解析】(1)主尺的刻度：3 mm，游标尺上的第14个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05140.70 mm，总读数：3 mm0.70 mm3.70 mm0.370 cm；(2)实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：v；B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：mgs0mv2，联立以上两式得动摩擦因数的表达式：.还需要测量的物理量是：光电门P与C之间的距离s.(3)由动摩擦因数
3、的表达式可知，与t2和s的乘积成反比，所以s与的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量s.2(2013年福建卷)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图5514甲)：图5514(1)下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母)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5514乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、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3位有效数字)【答案】(1)C(2)0.6
4、53【解析】(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，平衡摩擦力时要去掉细线另一端的钩码为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，A、B错误实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，C正确(2)打B点时小车的瞬时速度大小为v102 m/s0.653 m/s.3(2013年四川卷)如图5515甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：图5515(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做_运动(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图
5、5515乙所示的纸带纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功和小车动能的变化Ek，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)OBOCODOEOFW/J0.04320.05720.07340.0915Ek/J0.04300.05700.07340.0907分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内WEk，与理论推导结果一致(3)实验前已测得托盘质量为7.7103kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_kg.(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)【答案】(1)匀速直线(2)0.11150.1105(3)0.015【解析】在OF过程中，小车所受合外力做的功WF0.20.5575 J0.1115 J打F点时速度v102 m/s，小车动能的变化Ekmv20.22 J0.1105 J根据实验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg可知，小车质量不是远大于托盘和砝码质量之和由mgFma，FMa可得m0.0227 kg，即托盘和砝码质量之和为0.0227 kg，该组同学放入托盘中的砝码质量应为m0.0227 kg7.7103 kg0.015 kg.