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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

四川省资阳2017-2018学年高一下学期物理期末考试试卷

为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知：“弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ ，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量”．某同学用压缩的弹簧推静止的小球（已知质量为m）运动来探究这一问题．为了研究方便，把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小铁球O在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功．该同学设计实验如下：

（1）、如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小铁球O ，静止时测得弹簧的形变量为d ．在此步骤中，目的是要确定，用m、d、g表示为．

（2）、如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定在竖直墙面，另一端与小铁球接触（不连接），用力推小铁球压缩弹簧；小铁球静止时测得弹簧压缩量为x ，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从水平桌面边沿抛出落到水平地面上．

测得水平桌面离地高为h ，小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L ，则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能E_k1＝，末动能E_k2＝（用m、h、L、g表示）；弹簧对小铁球做的功W＝（用m、x、d、g表示）．

对比W和（E_k2－E_k1）就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的变化”．

举一反三

一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s² ，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）

如图所示，单匝正方形线框abcd质量M=0.3 kg、边长L=0.4 m、总电阻R=2 Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框另一端连接质量m=0.2 kg的物体P，线框释放前细线绷紧。在线框下方有一上下边界都水平的有界匀强磁场，两边界Ⅰ、Ⅱ之间距离h₂=2 m，磁场方向水平且垂直纸面向里。现让线框cd边距上边界Ⅰ的高度h₁=1 m处由静止释放，线框在运动过程中cd边始终保持水平且与磁场垂直，线框cd边进入磁场上边界Ⅰ时刚好做匀速运动，线框ab边刚进入磁场上边界Ⅰ时，线框上方的绝缘轻质细线突然断裂，不计空气阻力，求：

从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则（）

如图所示，物体由静止开始分别沿不同斜面由顶端A滑至底端B，两次下滑的路径分别为图中的Ⅰ和Ⅱ，两次物体与斜面间动摩擦因数相同，且不计路径Ⅱ中转折处的能量损失，则到达B点时的动能（）

如图所示，一带负电小球质量m=1 kg，用长度L=1 m绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角，且θ=37°，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s².

如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面体固定于水平面上，其底端与静止于水平面上的的木板平滑连接，一质量为m=1kg的滑块（可视为质点）恰好能静止于斜面的顶点A，现用一沿斜面向下、大小为4N的恒力F作用于滑块上，滑块运动到斜面底端B时撤去外力。已知斜面高h=1.2m，木板质量M=2kg，滑块与木板间的动摩擦因数是滑块与斜面间动摩擦因数的1/3，木板与水平面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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