某同学为探究&ldquo;合力做功与物体动能改变的关系&rdquo;，设计了如下实验，他的操作步骤是：①按图1摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2015-2016学年河北省衡水市枣强中学高一下学期期中物理试卷

某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

①按图1摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．

②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．

（1）、他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图2所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d₁=0.004m，d₂=0.055m，d₃=0.167m，d₄=0.256m，d₅=0.360m，d₆=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9.8m/s²）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时的小车动能作为小车动能的改变量，算得E_k=．（结果保留三位有效数字）

（2）、此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是

A、钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B、没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C、释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D、没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．

举一反三

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（）

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，导线、复写纸、纸带、小木块、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．

你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：①还需要补充的实验器材是{#blank#}1{#/blank#}．

②某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v₁与v₂ ．他用沙和沙桶的总重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在图示情况下还应该采取的一项操作是：{#blank#}2{#/blank#}；应控制的实验条件是：{#blank#}3{#/blank#}；

③若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（图中未标出S₃、S₄、S₅），则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W={#blank#}4{#/blank#}；

该滑块动能改变量的表达式为△E_K={#blank#}5{#/blank#}．（结果用题中已知物理量的字母表示）