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，一半径为R ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg ， g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中客服摩擦力所做的功。则（）

质量为m的物体，在距地面h高处以 $\text{[math]}$ 的加速度由静止竖直下落到地面．下列说法中正确的是（）

如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆轨道的水平直径，现将一小球从距A点正上方h 高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.8h，不计空气阻力．下列说法正确的是（）

如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）

质量为m的物体从距离地面h高处由静止开始加速下落，其加速度大小为 $\text{[math]}$ ．在物体下落到地面的过程中（）

起重机将质量为m的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为 $\text{[math]}$ ，货物上升h的过程中（已知重力加速度为g），则（）

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