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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

广东省揭阳普宁市2019-2020学年高一下学期物理期末质量测试试卷

如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：

a．将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，砂桶通过滑轮与小车相连

b．调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为 $\text{[math]}$

c．某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动

d．测得挡光片通过光电门 $\text{[math]}$ 的时间为 $\text{[math]}$ ，通过光电门 $\text{[math]}$ 的时间为 $\text{[math]}$ ，挡光片宽度为d，小车质量为 $\text{[math]}$ ，两个光电门 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$

e．依据以上数据探究动能定理

（1）、根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是______

A、实验时，先剪断细绳，后接通光电门 B、实验时，小车加速运动的合外力为 $\text{[math]}$ C、实验过程不需要测出斜面的倾角 D、实验时，应满足砂和砂桶的总质量 $\text{[math]}$ 远小于小车质量 $\text{[math]}$

（2）、小车经过光电门A，B的瞬时速度为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。如果关系式在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。

举一反三

“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律．某同学设计了如图1所示的实验装置，一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动．小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h．

在“探究外力做功与动能改变的关系”实验装置如图甲所示：

利用如图所示装置可以做力学中的许多实验，则下列利用此装置进行相关实验时哪一个说法是正确的（）

某实验小组学生采用如图所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析“小车位移与速度变化的对应关系”来研究“合外力对小车所做的功与速度变化的关系”。图是实验中得到的一条纸带，点 $\text{[math]}$ 为纸带上的起始点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是纸带的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50 $\text{[math]}$ ，问：

如图所示的实验装置可以用来探究动能定理，长木板倾斜放置，小车（装有挡光片）放在长木板上，长木板旁放置两个距离为L的光电门A和B，质量为m的重物通过滑轮与小车相连，调整长木板的倾角，使得小车恰好在细绳的拉力作用下处于平衡状态。某时刻剪断细绳，小车加速运动。测得挡光片通过光电门A的时间为△ $\text{[math]}$ 有，通过光电门B的时间为△ $\text{[math]}$ ，挡光片的宽度为d，小车的质量为M，重力加速度为g，不计小车运动中所受的摩擦阻力。

小车加速运动时受到的合力F={#blank#}1{#/blank#}；小车经过光电门A、B的瞬时速度 $\text{[math]}$ =

{#blank#}2{#/blank#}、 $\text{[math]}$ ={#blank#}3{#/blank#}，如果关系式{#blank#}4{#/blank#}在误差允许的范围内成立，即验证了动能定理。

某实验小组利用如图甲所示装置“探究合力做功与物体速度变化的关系”。将重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

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