某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年湖北省华中师大一附中高三上学期期中物理试卷

某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码．

（1）、实验主要步骤如下：

①将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功．

②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为t₁、t₂ ，则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=（用字母M、t₁、t₂、d表示）．

③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复②的操作．

④用游标卡尺测量挡光片的宽度d

（2）、下表是他们测得的多组数据，其中M是小车、小车中砝码和挡光片的质量之和，|v₂²﹣v₁²|是两个速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间所做的功．表格中△E₃=，W₃=（结果保留三位有效数字）．

次数	M/kg	\|v₂²﹣v₁²\|/（m/s）²	△E/J	F/N	W/J
1	1.000	0.380	0.190	0.400	0.200
2	1.000	0.826	0.413	0.840	0.420
3	1.000	0.996	△E₃	1.010	W₃
4	2.000	1.20	1.20	2.420	1.21
5	2.000	1.42	1.42	2.860	1.43

（3）、若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为μ．利用上面的实验器材完成如下操作：保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、t₁、t₂的数据，并得到m与 $\text{[math]}$ 的关系图象，如图乙所示．已知图象在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则μ=（用字母b、d、s、k、g表示）．

举一反三

如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下做加速上升运动的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(　　)

如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m=1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点．现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x=0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示．然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L=2x，水平桌面的高为h=5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力．（g取10m/s²）求：

一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功0.5J，则小球（　　）

如图，在光滑水平面上有A、B两个小球，质量分别为m_A=2m、m_B=m，A、B之间用一轻弹簧相连．开始时A、B处于静止状态，弹簧处于原长．现给滑块C一个水平向右的初速度v，质量m_C=3m，某时刻C与A发生弹性正碰，求：

（ i）碰撞后瞬间A和C的速度大小与方向；

（ii）碰撞后弹簧所具有的最大弹性势能E_pm ．

将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个滑块（可视为质点）以水平速度v₀沿木板从左端向右端滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止，现将木板分成A和B两段，如图乙所示，并紧挨着放在水平面上，让滑块仍以初速度v₀从木板左端向右端滑动，滑块与木板的动摩擦因数处处相同，在以后的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

人将质量为m的物体，从距离水平地面为h的高处水平抛出，物体落地时的速度为v，若选取地面为参考平面，不计空气阻力，则有（）

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