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实验装置探究合力做功
发布时间：2022-05-23 02:37:43⑴ 某实验小组采用图甲所示的装置探究“合外力做功与物体动能变化的关系”．①实验前，木板左端被垫起一些，
①该实验中，用图中砝码和吊盘的总重力来表示小车受到的合外力，考虑到小车会速度摩擦力的作用，所以实验中要平衡摩擦力；
②该实验中，用图中砝码和吊盘的总重力来表示小车受到的合外力，而根据牛顿第二定律F=（M+m）a，要满足小车的质量远大于砝码和吊盘的总质量；
③从图中可以看出，所做的图线是过坐标原点的直线，该直线的方程可以写成：W=k?△v2即：小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比；
④如果要验证“动能定理”，即W=
| 1 |
| 2 |
⑤如果“动能定理”成立，即W=
| 1 |
| 2 |
| W |
| △v2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：①平衡摩擦力；②小车的质量远大于砝码和吊盘的总质量；③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比；④小车的质量；⑤小车的质量的一半．
⑵ 某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出
（1）采用表格方法记录数据，合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v2图象．
故答案为：不合适，应进一步绘制L-v2图象
（2）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．
故答案为：不会
⑶ 如图所示的实验装置，可用于探究力对物体做功与物体获得速度的关系．（1）实验中，小车会受到摩擦力的作
（1）实验中可以适当垫高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABD错误，C正确．
（2）平衡摩擦力后，小车的合力等于橡皮筯的拉力，在橡皮筯拉力的作用下，小车先做加速运动，在橡皮筯拉力失去后做匀速直线运动．所以正确操作可能得到的纸带是C．
故选：C．
（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态．故B正确，ACD错误．
故选：B．
（4）A、每根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求橡皮筯拉力做功的困难；故A正确．
B、小车先做加速运动后做匀速运动，应测出小车匀速运动的速度，而不整个过程的平均速度，故B错误．
C、小车运动中会受到阻力，阻力做功无法测量，可采用补偿的方法：平衡摩擦力，这样橡皮筯对小车做的功等于外力对小车做的总功，故C正确．
D、纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明小车先做加速运动，橡皮筯松驰后做减速运动，说明摩擦阻力没有被平衡掉，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故D正确．
本题选错误的，故选：B
故答案为：（1）C；（2）C；（3）B；（4）B．
⑷ 如图所示为某实验小组在做“探究合外力做功和动能变化的关系”实验时的装置．（1）实验小组在做好了各项
（1）实验小组在做好了各项准备后，应将小车停在靠近打点计时器处．
释放小车和接通电源的顺序应是先接通电源后释放小车．
（2）小车做匀变速运动，打第2点时小车的瞬时速度等于小车在1、3点内的平均速度，
则打第2点时的瞬时速度v2=
.
⑸ 如图所示，利用此实验装置既可以探究物体做匀变速直线运动时加速度与所受合外力的关系，也可以探究合力做 （1）对小车和沙桶受力分析可得绳子拉力与沙桶重力关系为F=
（大）vB=
合外力对小车做的功：W=mg?6BF=8.1×15-大J vF=
公式为：△Ek=
得出的结论是：在实验误差范围内，合外力对物体所做的功等于物体动能的变化 故答案为：（1）小车（和砝码）的质量远大于钩码的质量； （大）5.小左；8.1×15-大；6.8×15-大； 在实验误差范围内，合外力对物体所做的功等于物体动能的变化． ⑹ 某实验小组采用如图1所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系”．打点计时器工作频率为50Hz．实验的部
（1）钩码重力方向与位移方向相同，钩码重力做正功．
（3）vC2=0.542≈0.29，C点对应的△v2=v2-
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