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專題25 探究合力做功和動能變化的關系實驗 1. （2019北京海淀期中）同學們分別利用圖11甲、乙所示的兩種裝置采用不同方法探究“合外力做功與動能改變量的關系”。其中小車A與紙帶和打點計時器B相連，托盤C內裝有砝碼，D為無線測力傳感器，可直接測量繩子給小車的拉力。 下列說法正確的是______ A.兩種方案都需要將導軌的右端墊高以平衡摩擦力 B.兩種方案都需要測量并記錄小車的質量 C.兩種方案都需要測量并記錄托盤及托盤中砝碼的總質量 D.兩種方案都要求托盤及盤中砝碼總質量遠小于小車A的質量 如圖丙是某次實驗打下的紙帶，其中O點是小車由靜止釋放瞬間打點計時器打下的第一個點，打點周期為T，相鄰兩點間還有四個點沒畫出，則打下C點時小車的速度大小為______ 若采用方案二進行實驗，用天平測得小車的質量為M，傳感器D測量得到繩子拉力為F，研究小車從開始運動到打下C點的過程，則根據動能定理，應驗證的表達式為用題目中已知物理量的符號表示__ ___ 若采用方案一進行實驗，并將砝碼盤和砝碼總重力mg當作繩子拉力，多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是比小車動能增加量要______一些填“偏大”或“偏小，造成這種誤差最可能的原因是______ 【參考答案】（1）AB （2） （3） （4）偏大 鉤碼的重力大于繩子的拉力 【名師解析】為使小車受到的合力等于繩子拉力，兩種方案都需要將導軌的右端墊高以平衡摩擦力，故A正確；實驗需要求出小車動能的增加量，兩種方案都需要測量并記錄小車的質量，故B正確； 3．(2018浙江臺州高三期末)(1)小王同學用如圖1甲所示的裝置做“探究合力做功與物體速度變化關系”的實驗，小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。 圖1 在實驗準備過程中，小王整理了一些實驗器材(導線未畫出) 如圖乙所示，還缺少兩種器材是________。實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)紙帶有如圖丙所示的兩種穿法，________(填“A”或“B”)的穿法更合理。 (2)小張同學用如圖2所示裝置，嘗試通過測得細繩拉力(懸掛重物重力近似等于拉力)做的功和小車獲得的速度的值進行探究，則 圖2 ①下列說法正確的是________。 A．該方案需要平衡摩擦力 B．該方案需要重物的質量遠小于小車的質量 C．該方案操作時細線應該與木板平行 D．該方案處理數據時應選擇勻速時的速度 ②某次獲得的紙帶如圖3所示，小張根據點跡標上了計數點，計數點2在刻度尺上的讀數為________ cm，并求出計數點2的速度為________ m/s(計算結果保留3位有效數字)。 圖3 【名師解析】 【參考答案】　(1)低壓交流電源(或學生電源)　刻度尺　B　 (2)①ABC?、?.36(4.35～4.39)　0.410(0.405～0.415) 5. （2019湖南長沙聯(lián)考） (6分)如圖所示，在“探究拉力做功與彈簧彈性勢能增量的關系”實驗中，輕彈簧左端固定，右端在水平拉力F作用下從A位置(彈簧原長位置)拉伸x到B位置，作出的F－x圖象為過坐標原點O的直線，如圖所示，實驗過程中，彈簧始終處于彈性限度內。 (1)F－x圖象中，圖線OP的斜率的物理意義是：___________。 (2)根據所學知識，可以判斷直角三角形PQO的面積的物理意義是：___________。 (3)由此可推斷，如果一勁度系數為k的輕彈簧，在彈性限度內，當其形變大小為x時，彈簧的彈性勢能的表達式為Ep＝_______________。 【參考答案】(1)彈簧的勁度系數k (2)拉力F做的功 (3) 【名師解析】(1)根據胡克定律可知F＝kx，則F－x圖象中，圖線OP的斜率的物理意義是：彈簧的勁度系數k。