2024年高考物理一輪復習專題5.6實驗五探究動能定理精練含解析

PAGEPAGE1試驗五探究動能定理1．(2024·甘肅省白銀市一中期中)某試驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的試驗裝置如圖8所示。圖8(1)除了圖中已有的試驗器材外，還須要導線、開關(guān)、刻度尺和__________電源(填“溝通”或“直流”)。(2)試驗主要步驟如下：Ⅰ.試驗時，為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，啟動電源，輕推小車，得到的紙帶應當是圖9中的__________(填“甲”或“乙”)；圖9Ⅱ.使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運動，此過程中橡皮筋對小車做的功記為W；Ⅲ.再分別改用完全相同的2條、3條……橡皮筋作用于小車，每次釋放小車時，除由靜止釋放外，還必需____________________(填寫相應試驗條件)，使得每次每條橡皮筋對小車做的功都為W；Ⅳ.分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、…。如圖10所示是試驗中打出的一條紙帶，為了測量小車獲得的最大速度，應選用紙帶的__________部分進行測量；圖10Ⅴ.只有一條橡皮筋時，作出W－v圖象，則下列符合實際的圖象是__________。(3)若該小組試驗時在遺忘了步驟Ⅰ的狀況下也完成了試驗，那么當小車速度最大時，橡皮筋處于__________(填“伸長”或“原長”)狀態(tài)?！敬鸢浮?1)溝通(2)乙；從同一位置釋放；GJ(或HJ)；D(3)伸長【解析】(1)電磁打點計時器接4～6V的溝通電源，電火花計時器接220V的溝通電源。因此須要溝通電源。(2)為使小車所受合外力等于橡皮筋的拉力，試驗前必需平衡摩擦力，木板傾斜合適的角度，啟動電源，輕推小車，使小車做勻速直線運動，得到的紙帶應當是點跡勻稱的乙。分別改用完全相同的2條、3條……橡皮筋作用于小車，每次釋放小車時除由靜止釋放外，還必需從同一位置釋放，使得每次每條橡皮筋對小車做的功都為W。為了測量小車獲得的最大速度，應選用紙帶的點跡勻稱部分即GJ(或HJ)部分進行測量；由動能定理有W＝eq\f(1,2)mv2，作出W－v圖象，則符合實際的圖象是D。(3)若該小組試驗時在遺忘了步驟Ⅰ(即沒有平衡摩擦力)的狀況下也完成了試驗，那么當小車速度最大時，橡皮筋拉力等于摩擦力，即橡皮筋處于伸長狀態(tài)。2．(2024·湖北仙桃一中期末)在“探究恒力做功與動能變更的關(guān)系”試驗中，某小組采納如圖11甲所示的裝置。圖11(1)關(guān)于此次試驗下面說法合理的是__________。A．試驗中若實行墊高木板一端作為平衡摩擦力的方法，變更小車質(zhì)量重新做試驗時必需重新平衡摩擦力B．試驗中要調(diào)整滑輪的凹凸，使滑輪和小車之間的細線保持水平C．若運用沙桶和沙的總重力作為計算做功的恒力，用小車、沙桶和沙的總質(zhì)量作為計算動能變更中的質(zhì)量，試驗中沙桶和沙的總質(zhì)量必需遠小于小車的質(zhì)量D．若在小車前端加裝力傳感器，用傳感器的示數(shù)作為做功的恒力，試驗中沙桶和沙的總質(zhì)量可以不必遠小于小車的質(zhì)量(2)某同學試驗時測出了小車位移x，算出了與之對應的速度v，作出了v2－x圖象如圖乙所示，已知圖線的斜率為k，則小車運動的加速度表達式為__________?！敬鸢浮?1)D(2)a＝eq\f(k,2)【解析】(1)設小車的質(zhì)量為M，此時木板與水平面的夾角為θ，當平衡摩擦力時重力沿斜面對下的分力等于滑動摩擦力，即Mgsinθ＝μMgcosθ，變更小車的質(zhì)量M后，等式依舊成立，故不須要重新平衡摩擦力，選項A錯誤；調(diào)整滑輪的高度，使牽引木塊的細線與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，選項B錯誤；沙桶和沙削減的重力勢能等于小車、沙桶和沙增加的動能之和，故試驗中不須要沙桶和沙的總質(zhì)量必需遠小于小車的質(zhì)量，選項C錯誤，在試驗中可以用傳感器測出細線拉力大小，不是將沙桶和沙的重力作為小車的拉力，故不須要滿足沙桶和沙的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項D正確。(2)依據(jù)速度位移公式得v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，解得v2＝2ax＋veq\o\al(2,0)，則斜率k＝2a，故a＝eq\f(k,2)。3．(2024·內(nèi)蒙赤峰市四中期末)某同學利用如圖12甲所示的試驗裝置驗證動能定理。水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌，導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一裝有適量細沙的易拉罐相連，易拉罐和里面的細沙總質(zhì)量為m。遮光片兩條長邊與導軌垂直，導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點間的距離。滑塊與導軌間沒有摩擦力，用g表示重力加速度。圖12(1)該同學首先用游標卡尺測量了遮光片的寬度，如圖乙所示，遮光片的寬度d＝________cm。(2)該同學首先調(diào)整導軌傾角，讓滑塊恰好在A點靜止。剪斷細繩后，滑塊起先加速下滑，則滑塊受到的合外力的大小為________。(3)為驗證從A到B的過程中滑塊所受合外力做功與滑塊動能變更的關(guān)系，須要驗證的關(guān)系式為________________________(用題目中所給的物理量符號表示)?！敬鸢浮?1)1.14(2)mg(3)mgL＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t)))eq\s\up12(2)【解析】(1)寬度d＝(11＋0.4)mm＝11.4mm＝1.14cm。(2)由于滑塊恰好在A點靜止，因此滑塊所受重力沿斜面對下的分力等于易拉罐及細沙所受的總重力mg，又由于斜面與滑塊間無摩擦，因此滑塊下滑時，受到的合外力的大小等于mg。(3)設滑塊到達B點的速度為v，則本試驗應當驗證mgL＝eq\f(1,2)Mv2，而v＝eq\f(d,t)，代入可得mgL＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t)))eq\s\up12(2)。4．(2024·陜西省延安市一中期中)某試驗小組采納如圖甲所示的裝置探究功與速度變更的關(guān)系．(1)下列敘述正確的是________.A．每次試驗必需設法算出橡皮筋對小車做功的詳細數(shù)值B．每次試驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一樣C．放小車的長木板應當盡量使其水平D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(2)試驗中，某同學得到了一條如圖乙所示的紙帶．這條紙帶上的點距并不勻稱，下列說法正確的是________.乙A．紙帶的左端是與小車相連的B．紙帶的右端是與小車相連的C．利用E、F、G、H、I、J這些點之間的距離來確定小車的速度D．利用A、B、C、D這些點之間的距離來確定小車的速度(3)試驗中木板略微傾斜，這樣做________.A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動(4)若依據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W－v圖象如圖丙所示，依據(jù)圖線形態(tài)，可知對W與v的關(guān)系符合實際的是圖丙中的________.丙【答案】(1)D(2)BD(3)CD(4)C【解析】(1)橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足W＝eq\f(1,2)mv2的關(guān)系，所以當小車質(zhì)量肯定時，W與v2成正比，只須要看W與v2是否成正比即可，故A錯誤；試驗中變更拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故B錯誤；從紙帶上看出，小車先加速運動后勻速運動，這樣的話就須要平衡摩擦力，故木板應當是傾斜的，故C錯誤；利用打點計時器得到打點紙帶時應先接通電源，后讓紙帶運動，故D正確．(2)紙帶右端密集，故紙帶的右端是與小車相連的，要測量最大速度，應當選用點跡間距勻稱的部分，即應選用紙帶的A、B、C、D部分進行測量，故B、D正確，A、C錯誤．(3)使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的重量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故A、B錯誤，C、D正確．(4)試驗探討發(fā)覺，W與v2成正比，故W與v的圖象應當是向上彎曲的曲線，故C正確，A、B、D錯誤．5．(2024·四川省德陽一中期末)在“探究功與速度變更的關(guān)系”試驗中，某同學設計了如圖甲所示的試驗方案：使小物塊在橡皮筋的作用下沿水平桌面被彈出，其次次、第三次…操作時分別改用2根、3根…同樣的橡皮筋將小物塊彈出．測出小物塊被彈出時的速度，然后找到牽引力對小物塊做的功與小物塊速度的關(guān)系．(1)要測得小物塊被彈出后的水平速度，須要測量哪些物理量________(填正確答案標號，g已知)．A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長xC．橡皮筋的伸長量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點到落地點的水平距離L(2)用測量的物理量表示獲得速度大小的表達式____________.(3)能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小物塊做功整數(shù)倍變更的是________.A．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小物塊每次從同一位置釋放B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍D．釋放小物塊的位置等間距的變更(4)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)做出W－v2的圖象如圖乙所示，圖線不通過原點的緣由是__________________________________.【答案】(1)DE(2)v＝Leq\r(\f(g,2h))(3)A(4)物塊在桌面上運動時要克服摩擦力做功【解析】(1)(2)物塊離開桌面后做平拋運動，豎直方向h＝eq\f(1,2)gt2，水平方向L＝vt，解得v＝Leq\r(\f(g,2h))，要測物塊被彈出時的速度，須要測量桌面到地面的高度h，小物塊拋出點到落地點的水平距離L，故D、E正確．(3)試驗時，選擇相同的橡皮筋，使橡皮筋的形變量相同，通過變更橡皮筋的條數(shù)變更橡皮筋對小車所做的功，故A正確，B、C、D錯誤．(4)物塊在桌面上運動時，彈力對物塊做正功，摩擦力對物塊做負功，由于物塊要克服摩擦力做功，則圖象不過原點．6.(2024·山東省聊城一中期中)“探究功與速度變更的關(guān)系”的試驗裝置如圖所示，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……試驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……每次試驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出．(1)關(guān)于該試驗，下列說法正確的是________.A．打點計時器可以用干電池供電B．試驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力C．每次試驗小車必需從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－veq\o\al(2,m)、W－veq\o\al(3,m)，W2－vm、W3－vm……的圖象，得出合力做功與物體速度變更的關(guān)系(2)如圖所示，給出了某次試驗打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB＝1.48cm，BC＝1.60cm，CD＝1.62cm，DE＝1.62cm；已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)CD(2)0.81【解析】(1)打點計時器必需用溝通電，A項錯誤；試驗儀器安裝時，必需平衡摩擦力，B項錯誤；每次試驗小車必需從同一位置由靜止彈出，C項正確；依據(jù)所得數(shù)據(jù)分別作出橡皮筋所做的功W與小車獲得的最大速度或小車獲得的最大速度的平方、立方等圖象，找出合力做的功與物體速度變更的關(guān)系，D項正確．(2)小車獲得的最大速度vm＝eq\f(x,t)＝eq\f(1.62×10－2,0.02)m/s＝0.81m/s.7.(2024·廣東省中山一中期末)某同學利用如圖所示的裝置探究功與速度變更的關(guān)系．①小物塊在1條橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面滑行，之后平拋落至水平地面上，落點記為M1；②在釘子上分別套上2條、3條、4條、…同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長度都保持一樣，重復步驟①，小物塊落點分別記為M2、M3、M4、…；③測量相關(guān)數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理．(1)為求出小物塊拋出時的動能，須要測量下列物理量中的________(填正確答案標號)．A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長xC．橡皮筋的拉長量ΔxD．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點到落地點的水平距離L(2)將幾次試驗中橡皮筋對小物塊做的功分別記為W1、W2、W3、…，小物體拋出點到落地點的水平距離分別記為L1、L2、L3、….若功與速度的二次方成正比，則應以W為縱坐標、________為橫坐標作圖，才能得到一條直線．(3)由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽視，則由此引起的誤差屬于________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．【答案】(1)ADE(2)L2(3)系統(tǒng)誤差【解析】(1)依據(jù)動能的定義Ek＝eq\f(mv2,2)可知，要求出Ek，須要測量m、v.而小物塊離開桌面做平拋運動，有h＝eq\f(1,2)gt2，L＝vt，得v＝Leq\r(\f(g,2h))，因此，只要測出L、h，就可知v，選項A、D、E正確．(2)因v＝Leq\r(\f(g,2h))，所以若W∝v2，則W∝L2(g、h為常量)，應以L2為橫坐標．(3)小物塊與桌面之間的摩擦不行避開，屬于系統(tǒng)誤差．8．(2024·廣西省崇左一中期末)在“探究恒力做功與動能變更的關(guān)系”的試驗中(裝置如圖甲)：甲(1)下列說法哪一項是正確的________.(填選項前的字母)A．平衡摩擦力時必需將鉤碼通過細線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量C．試驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放(2)圖乙是試驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器運用的溝通電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為________m/s(保留三位有效數(shù)字)．乙【答案】(1)C(2)0.653【解析】(1)平衡摩擦力時不須要將鉤碼掛在小車上，選項A錯誤；為減小系統(tǒng)誤差，應使鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，選項B錯誤；試驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放，選項C正確．(2)由題中紙帶可知，打B點時小車的瞬時速度為v＝eq\f(18.59－5.53×10－2,2×0.1)m/s＝0.653m/s.9．(2024·甘肅蘭州一中模擬)某同學為探究“合外力做功與物體動能變更的關(guān)系”，設計了如下試驗，操作步驟為：①按圖1擺好試驗裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg.②先接通打點計時器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．圖1(1)他在多次重復試驗得到的紙帶中選取出自認為滿足的一條，如圖2所示，把打下的第一點記作0，選取點跡清楚的三個相鄰計數(shù)點標記為1、2、3(相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出)，用刻度尺測得計數(shù)點1、2、3到0點的距離分別為d1＝25.6cm，d2＝36.0cm，d3＝48.0cm.他把鉤碼重力作為小車所受合外力(g取9.8m/s2)，算出打下0點到打下點2過程中合力做功W＝______J，把打下點2時小車的動能作為小車動能的變更量，算得Ek＝________J．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖2(2)依據(jù)此次試驗探究的結(jié)果，他并沒能得到“合外力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差較大．你認為產(chǎn)生這種狀況的緣由可能是_____________________________(寫出一條即可)．【答案】(1)0.1760.125(2)沒有平衡摩擦力或鉤碼的質(zhì)量沒有滿足遠小于小車的質(zhì)量的條件【解析】(1)由題意，合力做功為W＝mgd2≈0.176J；打下點2時小車的速度v2＝eq\f(d3－d1,2T)＝1.12m/s，此時小車的動能Ek＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)≈0.125J.(2)由于鉤碼重力做功大于小車動能增加量，其緣由肯定是合外力小于鉤碼的重力，所以可能的緣由是未平衡摩擦力或鉤碼的質(zhì)量沒有滿足遠小于小車的質(zhì)量的條件．10.(2024·廣東省清遠一中期中)某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理．(1)將氣墊導軌調(diào)至水平，安裝好試驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝________cm.(2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成試驗，還須要干脆測量的一個物理量是_________________________________________________．(3)該試驗是否須要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？________(填“是”或“否”)．【答案】(1)50.00(2)滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M(3)否【解析】(1)兩光電門中心之間的距離s＝70.30cm－20.30cm＝50.00cm.(2)由于該試驗驗證的是動能定理，故還須要知道滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．(3)由于拉力可以通過拉力傳感器的讀數(shù)干脆得到，故不須要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．11．(2024·山東省淄博一中模擬)某校物理愛好小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動能變更的關(guān)系．在滑塊上安裝一遮光條，系輕細繩處安裝一拉力傳感器(可顯示出輕細繩中的拉力)，把滑塊放在水平氣墊導軌上A處，細繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處．氣墊導軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為Δt.(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則寬度為________mm.(2)多次變更鉤碼的質(zhì)量(拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應變更)，測得多組F和Δt數(shù)據(jù)，要得到線性變更圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標，則橫坐標代表的物理量為________.A．Δt B．(Δt)2C.eq\f(1,Δt) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2(3)若正確選擇橫坐標所代表的物理量后，得出線性變更圖象的斜率為k，且已經(jīng)測出A、B之間的距離為s，遮光條的寬度為d，則滑塊質(zhì)量(含遮光條和拉力傳感器)的表達式為M＝________.【答案】(1)2.560(2)D(3)eq\f(2sk,d2)【解析】(1)螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為6×0.01mm＝0.060mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm＋0.060mm＝2.560mm，即遮光條的寬度d＝2.560mm.(2)滑塊通過光電門B的速度v＝eq\f(d,Δt)，依據(jù)動能定理得Fs＝eq\f(1,2)Mv2，則F＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Md2,2s)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2，要得到線性變更圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標，則橫坐標代表的物理量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2，故D正確，A、B、C錯誤．(3)依據(jù)F＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Md2,2s)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2可知，F(xiàn)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2圖象的斜率k＝eq\f(Md2,2s)，解得M＝eq\f(2sk,d2).12．(2024·安徽省亳州一中模擬)為驗證“動能定理”，即：合外力對物體做的功等于物體動能的變更，試驗裝置如圖甲，木板傾斜構(gòu)成斜面，斜面B處裝有圖乙所示的光電門．(1)如圖丙，用10分度的游標卡尺測得擋光條的寬度d＝________cm.(2)裝有擋光條的物塊由A處靜止釋放后沿斜面加速下滑，讀出擋光條通過光電門的擋光時間t，則物塊通過B處時的速度為________(用字母d、t表示)．(3)測得A、B兩處的高度差為H，水平距離L；已知物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ，為了完成試驗，還必需知道的物理量是______________.(4)假如試驗結(jié)論得到驗證，則以上各物理量之間的關(guān)系滿足：H＝________(用字母表示)．【答案】(1)0.52(2)eq\f(d,t)(3)當?shù)氐闹亓铀俣萭(4)eq\f(d2＋2μgt2L,2gt2)【解析】(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為0.5cm，游標讀數(shù)等于0.1×2mm＝0.2mm＝0.02cm，所以最終讀數(shù)為0.5cm＋0.02cm＝0.52cm.(2)物塊通過光電門時的速度為v＝eq\f(d,t).(3)依據(jù)物塊下滑過程中，重力與滑動摩擦力做的功，等于動能的增加，則eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝mgH－μmgcosθ·eq\f(L,cosθ)＝mgH－μmgL，為了完成試驗，還必需知道的物理量是重力加速度g.(4)依據(jù)動能定理得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝mgH－μmgL，解得H＝eq\f(\f(d2,t2)＋2μgL,2g)＝eq\f(d2＋2μgt2L,2gt2).13．(2024·哈爾濱三中模擬)在“探究恒力做功與動能變更的關(guān)系”試驗中(裝置如圖甲)：甲(1)下列說法哪一項是正確的________.(填選項前字母)A．平衡摩擦力時必需將鉤碼通過細線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量C．試驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放(2)圖乙是試驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器運用的溝通電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)乙【答案】(1)C(2)0.653【解析】本試驗與“驗證牛頓運動定律”試驗的思想、方法類似．(1)平衡摩擦力是使小車所受重力沿平行于板面方向上的分力與小車所受摩擦力相平衡．故應當避開小車再受其他力，應將細線與小車斷開，選項A錯誤．對鉤碼mg－FT＝ma，對小車FT＝Ma，解得FT＝eq\f(M,M＋m)·mg＝eq\f(mg,1＋\f(m,M))，當m≤M時，F(xiàn)T約等于mg，選項B錯誤．試驗時要充分利用紙帶，故應使小車靠近打點計時器，選項C正確．(2)溝通電頻率為50Hz，則周期T＝eq\f(1,f)＝0.02s．由運動學公式知，B點瞬時速度大小為AC中間時刻的速度大小，即vB＝eq\f(xAC,2t)＝eq\f(18.59－5.53,2×5×0.02)×10－2m/s＝0.653m/s.14．(2024·河北省衡水二中模擬)利用如圖甲所示的裝置可以進行許多力學試驗．甲(1)下列說法正確的是________.A．若做“在外力肯定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”試驗，須要平衡摩擦力，其方法是，將長木板的右端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，視察小車是否做勻速運動B．若探討勻變速直線運動，不須要平衡摩擦力，須要使砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量C．若探究合外力做功與物體動能變更的關(guān)系，把砂和砂桶所受的重力做的功作為合外力做的功，須要平衡摩擦力(2)利用該裝置進行試驗時，下列說法正確的是________.A．若打點計時器為電火花打點計時器，則應接4～6V、頻率為50Hz的溝通電源，打下紙帶上相鄰兩個點的時間間隔為0.02sB．試驗時，可以先放開小車后接通電源C．試驗起先時，應當讓小車靠近打點計時器D．試驗起先前，應當調(diào)整定滑輪，使拉小車的細線與長木板平行(3)依據(jù)試驗中得到的一條紙帶計算出打下A、B、C、D、E、F六個點時小車的速度并描繪到v－t圖象中(如圖乙所示)，請你畫出小車的v－t圖象．由圖象可得出小車的加速度為________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)乙【答案】(1)C(2)CD(3)0.4【解析】(1)做“在外力肯定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”試驗時，須要平衡摩擦力，其方法是，將長木板的右端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運動，選項A錯誤；探討勻變速直線運動時，不須要平衡摩擦力，也不須要使砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量，選項B錯誤；探究合外力做功與物體動能變更的關(guān)系，假如把砂和砂桶所受的重力做的功作為合外力做的功，須要平衡摩擦力，選項C正確．(2)若打點計時器為電火花打點計時器，則所接的電源應為220V、50Hz的溝通電源，打下紙帶上相鄰兩個點的時間間隔為0.02s，選項A錯誤；試驗時，必需先接通電源讓打點計時器穩(wěn)定工作后再放開小車，選項B錯誤；試驗起先時，讓小車靠近打點計時器可以使紙帶上獲得更多的計數(shù)點，選項C正確；拉小車的細線與長木板平行，可使小車和砝碼所受的力沿長木板方向，選項D正確．(3)將圖中的點擬合成直線，作出v－t圖象，圖線斜率的大小等于小車的加速度的大小，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0.6－0.4,0.5－0)m/s2＝0.4m/s2.15．(2024·北京101中學模擬)為了探究動能變更與合外力做功的關(guān)系，某同學設計了如下試驗方案：第一步：把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾子的重錘跨過定滑輪相連，重錘后連一穿過打點計時器的紙帶，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示．其次步：保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止起先向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示．打出的紙帶如圖丙所示．甲乙丙請回答下列問題：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)點間的時間間隔為Δt，O點為打點計時器打下的第一點，依據(jù)紙帶求滑塊運動的速度，打點計時器打B點時滑塊運動的速度vB＝________.(2)已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必需測出這一過程滑塊________(寫出物理量名稱及符號，只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合＝________.(3)算出滑塊運動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點的速度v，以v2為縱軸、W為橫軸建立直角坐標系，描點作出v2－W圖象，可知該圖象是一條________，依據(jù)圖象還可求得________.【答案】(1)eq\f(x3－x1,2Δt)(2)下滑的位移xmgx(3)過原點的直線滑塊的質(zhì)量M【解析】(1)由打出的紙帶可知B點的速度為vB＝eq\f(x3－x1,2Δt)；(2)由功的定義式可知還須要知道滑塊下滑的位移x，由動能定理可知W合＝ΔEk，即mgx＝ΔEk；(3)v2－W圖象應當為一條過原點的直線，依據(jù)ΔEk＝eq\f(1,2)Mv2可求得M的值．16.(2024·福建省莆田一中模擬)用如圖甲所示裝置來探究功和動能變更的關(guān)系．木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不行伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶(內(nèi)有沙子)，滑輪質(zhì)量、摩擦不計，重力加速度為g.(1)試驗中軌道應傾斜肯定角度，這樣做目的是．A．為了使釋放木板后，木板能勻加速下滑B．為了增大木板下滑的加速度C．可使得細線拉力做的功等于合力對木板做的功D．可使得木板在未施加拉力時能勻速下滑(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝cm.(3)試驗主要步驟如下：①測量木板、遮光條的總質(zhì)量M，測量兩遮光條的距離L，按甲圖正確連接器材．②將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變更量ΔEk＝，合外力對木板做功W＝，(用字母M、t1、t2、d、L、F表示)．③在小桶中增加沙子，重復②的操作．④比較W、ΔEk的大小，得出試驗結(jié)論．(4)若在本試驗中軌道水平放置，其他條件和試驗步驟不變，假設木板與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ.測得多組F、t1、t2的數(shù)據(jù)，并得到F與eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1))的關(guān)系圖象如圖丙．已知圖象在縱軸上的截距為b，直線的斜率為k，求解μ＝(用字母b、d、L、k、g表示)．【答案】(1)CD(2)0.170(3)eq\f(Md2,2)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))FL(4)eq\f(bd2,2kgL)【解析】(1)木板略微傾斜的目的是平衡摩擦力(Mgsinθ＝Ff)，小車就能做勻速直線運動，小車連上細繩后拉力等于其合力，細線的拉力對小車做的功等于合力對小車做的功，故C、D正確．(2)游標卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度數(shù)：1mm，游標尺的刻度第14個刻度與上邊的刻度對齊，所以讀數(shù)為：0.05mm×14＝0.70mm，總讀數(shù)為：1mm＋0.70mm＝1.70mm＝0.170cm.(3)小車通過B時的速度vB＝eq\f(d,t1)，小車通過A時的速度vA＝eq\f(d,t2)，則ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)＝eq\f(Md2,2)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))．光滑的滑輪兩端的細繩拉力到處相同，彈簧測力計的示數(shù)顯示的是細繩的拉力F即為小車的合外力，故W＝FL.(4)當軌道水平放置時，對小車由動能定得(F－μMg)L＝eq\f(Md2,2)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))，解得F＝eq\f(Md2,2L)(eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1)))＋μMg，結(jié)合F與eq\f(1,t\o\al(2,2))－eq\f(1,t\o\al(2,1))的關(guān)系圖象可知斜率eq\f(Md2,2L)＝k，縱截距b＝μMg，聯(lián)立解得μ＝eq\f(b,Mg)＝eq\f(bd2,2kgL).17．(2024·安徽省合肥一中模擬)某學習小組用圖甲所示的試驗裝置探究“動能定理”．他們在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．(1)某同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝mm.(2)下列試驗要求中不必要的一項是(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)．A．應使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應使A位置與光電門間的距離適當大些C．應將氣墊導軌調(diào)至水平D．應使細線與氣墊導軌平行(3)試驗時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，變更鉤碼質(zhì)量m，測出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，探討滑塊動能變更與合外力對它所做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應作出的圖象是(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)．A．作出“t－F圖象” B．作出“t2－F圖象”C．作出“t2－eq\f(1,F)圖象” D．作出“eq\f(1,t)－F2圖象”【答案】(1)2.25(2)A(3)C【解析】(1)由圖知第5條刻度線與主尺對齊，則d＝2mm＋5×0.05mm＝2.25mm；(2)拉力是干脆通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小無關(guān)，故A不必要；應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B是必要的；應將氣墊導軌調(diào)整水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故C、D是必要的；本題選不必要的，故選A.(3)依據(jù)牛頓其次定律得a＝eq\f(F,M)，那么(eq\f(d,t))2＝2(eq\f(F,M))L解得：t2＝eq\f(Md2,2LF).所以探討滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應作出eq\f(1,t2)－F圖象或作出t2－eq\f(1,F)圖象，故C正確．18．(2024·江西省贛州二中模擬)某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理．固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙．將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并依據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x.變更小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：高度H(h為單位長度)h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x/cm5.59.111.714.215.917.619.020.621.7(1)已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜槽底端離地的高度為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關(guān)系式是；(2)以H為橫坐標，以為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；(3)由第(1)、(2)問，可以得出結(jié)論；(4)受該試驗方案的啟發(fā)，某同學改用圖丙的裝置試驗．他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并測量小球擊中木板時平拋下落的高度d，他以H為橫坐標，以為縱坐標，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線，也達到了同樣的目的．【答案】(1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))Η＝eq\f(x2,4y)(2)x2(3)在試驗誤差允許的范圍內(nèi)，小球運動到斜槽低端的過程中合外力對小球所做的功等于小球動能的增量(4)eq\f(1,d)【解析】(1)設小球離開斜槽時的速度為v，依據(jù)平拋運動的規(guī)律得：x＝vt，y＝eq\f(1,2)gt2，聯(lián)立得：v＝xeq\r(\f(g,2y))，小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，則合力做的功為：W＝mgH－μmgcosθ·eq\f(H,sinθ)＝mgHeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))，小球動能的變更量ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x\r(\f(g,2y))))2＝eq\f(mgx2,4y)，則小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關(guān)系式是mgHeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))＝eq\f(mgx2,4y)，化簡得：Heq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))＝eq\f(x2,4y)；(2)依據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標，以x2為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；(3)由第(1)、(2)問，結(jié)合圖象可得：在試驗誤差允許的范圍內(nèi)，小球運動到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于小球動能的增量；(4)依據(jù)平拋運動的規(guī)律有：v＝eq\f(x,t)＝eq\f(x,\r(\f(2d,g)))＝xeq\r(\f(g,2d))，則動能定理表達式為：mgHeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(mgx2,4d)，化簡得：Heq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(μ,tanθ)))＝eq\f(x2,4)×eq\f(1,d)，故以H為橫坐標，以eq\f(1,d)為縱坐標，描點作圖，使之仍為一條傾斜的直線．19．(2024·山東臨沂二中調(diào)研)如圖甲所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動狀況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的試驗．(1)試驗中，須要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是(選填選項前的字母)．A．把長木板右端墊高B．變更小車的質(zhì)量在不掛重物且(選填選項前的字母)的狀況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消退了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點B．計時器打點(2)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……如圖乙所示．試驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝，打B點時小車的速度v＝.(3)假設已經(jīng)完全消退了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖丙中正確反映v2－W關(guān)系的是．【答案】(1)AB(2)mgx2eq\f(x3－x1,2T)(3)A【解析】(1)平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，故選A；平衡摩擦力時，應當讓打點計時器打點，因為打點計時器也會有摩擦力，故選B；(2)由于近似認為拉力等于重力，所以拉力做功為W＝mgx2；中間時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，所以B點的速度等于AC段的平均速度，即v＝eq\f(x3－x1,2T)；(3)假如試驗中完全消退了摩擦力和其他阻力，那么重物重力做的功就等于重物和小車動能的增加量；即：W＝eq\f(1,2)(M＋m)v2，質(zhì)量都是定值，所以v2與W成正比，故選A.20.(2024·湖北武漢二中質(zhì)檢)利用氣墊導軌驗證動能定理，試驗裝置示意圖如圖7所示。圖7試驗主要步驟如下：①在水平桌面上放置氣墊導軌，將它調(diào)至水平；②用游標卡尺測量遮光條的寬度d；③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離L；④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待托盤靜止不動時，釋放滑塊，從固定在滑塊上的拉力傳感器讀出細線拉力的大小F，從數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1,通過光電門2的時間Δt2；⑤用天平稱出滑塊、遮光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M?；卮鹣铝袉栴}：(1)以滑塊(包含遮光條和拉力傳感器)為探討對象，在試驗誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式__________________(用測量的物理量的字母表示)，則可認為驗證了動能定理；(2)關(guān)于本試驗，某同學提出如下觀點，其中正確的是________；A．理論上，遮光條的寬度越窄，遮光條通過光電門的平均速度越接近瞬時速度B．牽引滑塊的細繩應與導軌平行C．須要考慮托盤和砝碼受到的空氣阻力對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m必需遠小于滑塊、遮光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M【答案】(1)FL＝eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt2))2－eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt1))2(2)AB【答案】(1)滑塊經(jīng)過兩光電門的速度分別為v1＝eq\f(d,Δt1)、v2＝eq\f(d,Δt2)，對滑塊運用動能定理有FL＝eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt2))2－eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt1))2。(2)理論上，遮光條的寬度越窄，通過光電門的時間越短，遮光條通過光電門的平均速度越接近瞬時速度，A正確；牽引滑塊的細繩應與導軌平行，若不平行，則細繩對滑塊拉力方向就在不停變更，其做功變?yōu)樽兞ψ龉Χ鴮е聼o法計算，故B正確；本試驗的探討對象是滑塊，故不須要考慮托盤和砝碼受到的空氣阻力做功，C錯誤；該試驗細繩拉力干脆可以用傳感器測量，故托盤和砝碼的總質(zhì)量m不用必需遠小于滑塊、遮光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M，D錯誤。1.（2024·江蘇卷）某愛好小組用如題10-1圖所示的裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供試驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇（選填“A”或“B”）；（題10-1圖）（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．試驗中，為消退摩擦力的影響，在砝碼盤中漸漸加入沙子，直到小車起先運動．同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消退．同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小車視察到小車做勻速運動．看法正確的同學是（選填“甲”或“乙”）；（3）消退摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點計時器電源，松開小車，小車運動；紙帶被打出一系列點，其中的一段如題10-2圖所示。圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA=m/s；（題10-2圖）（4）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變更量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；試驗中，小車的質(zhì)量應（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出，多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理。【答案】（1）B（2）乙（3）0.31（0.30~0.33都算對）（4）遠大于【解析】（1）為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選電火花打點計時器即B；（2）當小車起先運動時有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以甲同學的看法錯誤，乙同學的看法正確；（3）由圖可知，相鄰兩點間的距離約為0.62cm，打點時間間隔為0.02s，所以速度為；（4）對小車由牛頓其次定律有：，對砝碼盤由牛頓其次定律有：，聯(lián)立解得：，當M遠大于m時，有：，所以應滿足：M遠大于m。2.(2024·江蘇卷)利用如圖所示的試驗裝置探究恒力做功與物體動能變更的關(guān)系．小車的質(zhì)量為M＝200.0g，鉤碼的質(zhì)量為m＝10.0g，打點計時器的電源為50Hz的溝通電．(1)掛鉤碼前，為了消退摩擦力的影響，應調(diào)整木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車視察到________.(2)掛上鉤碼，按試驗要求打出的一條紙帶如圖所示．選擇某一點為O，依次每隔4個計時點取一個計數(shù)點．用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離Δx，記錄在紙帶上．計算打出各計數(shù)點時小車的速度v，其中打出計數(shù)點“1”時小車的速度v1＝________m/s.(3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g＝9.80m/s2，利用W＝mgΔx算出拉力對小車做的功W.利用Ek＝eq\f(1,2)Mv2算出小車動能，并求出動能的變更量ΔEk.計算結(jié)果見下表．W/×10－3J2.452.923.353.814.26ΔEk/×10－3J2.312.733.123.614.00請依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上作出ΔEk－W圖象．(4)試驗結(jié)果表明，ΔEk總是略小于W.某同學猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的．用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實際拉力F＝________N.【答案】(1)小車做勻速運動(2)0.228(3)見下圖(4)0.093【解析】(1)小車能夠自由做勻速運動，紙帶上打出間距勻稱的點，則表明平衡摩擦力；(2)相鄰計數(shù)點間時間間隔為T＝0.1s，v1＝eq\f(xO2,2T)＝0.228m/s；(3)描點畫圖，如圖所示(4)對整體，依據(jù)牛頓其次定律：mg＝(m＋M)a，鉤碼：mg－FT＝ma，聯(lián)立解得繩上拉力：FT＝eq\f(Mm,M＋m)g＝0.093N.3.(2024·北京卷·21)如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動狀況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的試驗．(1)打點計時器運用的電源是________(選填選項前的字母)．A．直流電源 B．溝通電源(2)試驗中，須要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是________(選填選項前的字母)．A．把長木板右端墊高 B．變更小車的質(zhì)量在不掛重物且________(選填選項前的字母)的狀況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消退了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點 B．計時器打點(3)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……如圖所示．試驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg.從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W＝________，打B點時小車的速度v＝________.(4)以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用試驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變更的表達式為________.依據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析試驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物