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题目
题型:不详难度:来源:
在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,某同学用1kg的小车,在平衡摩擦力之后,挂上40g的小砂桶后,小车拖动纸带并打出一系列的点.图中的纸带只是打出的纸带的一部分,所标注的点是计时器每打5点所取的一个计数点,测量数据如图.则:(所用交流电的频率为50Hz,重力加速度g=9.80m/s2
(1)b点所对应的小车运动的动能为______J;
(2)从b点到e点,小车动能的增加量为______J;
(3)从b点到e点,砂桶对小车做功______J.魔方格
答案
由题意可知,计数点间的时间间隔t=
1
50
×5=0.1(s),小车做匀加速直线运动;
(1)b点所对应的小车的速度vb=
.
vac
=
ac
2t
=
3.15+3.60
2×0.1
=33.75cm/s=0.3375m/s,
小车的动能Ekb=
1
2
mvb2=
1
2
×1kg×(0.3375m/s)2≈0.057J;
(2)b点所对应的小车的速度ve=
.
vdf
=
df
2t
=
4.45+4.85
2×0.1
=46.5cm/s=0.465m/s,
小车的动能Eke=
1
2
mve2=
1
2
×1kg×(0.465m/s)2≈0.108J;
△Ek=Eke-Ekb=0.108J-0.057J=0.051J;
(3)由动能定理得:从b点到e点,砂桶对小车做功W=Eke-Ekb=0.108J-0.057J=0.051J;
故答案为:(1)0.057;(2)0.051;(3)0.051.
核心考点
试题【在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,某同学用1kg的小车,在平衡摩擦力之后,挂上40g的小砂桶后,小车拖动纸带并打出一系列的点.图中的纸带只是打出的纸带】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学为探究“恒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摆好实验装置如图所示.
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______ J,小车动能的增量为______ J.
(2)此次实验探究结果,他没能看到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:______.魔方格
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某实验小组采用如图1所示的装置探究“动能定理”,小车内可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.

魔方格

(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整.                                                         
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测量点s/cm v/(m•s-1
00.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C  
D7.150.54
E9.410.60
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.
(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验中必须进行的操作是:______;为了能够用砂桶和砂所受的重力代替拉力,必须满足的条件是:______.
(2)如图为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.若砂与砂桶的总质量为m1,小车的质量为m2.则此过程恒力做的功W=,______,动能的改变量△EK=______(用题中或图中的物理量符合表示).

魔方格
探究功与速度变化的关系时,若用橡皮筋将原来静止的小车弹出,橡皮筋对小车做功w之后,小车获得的速度为v,下列说法正确的是(  )
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A.为了保证橡皮筋对小车做的功为外力对小车所做的总功,应该平衡摩擦力
B.应该选用纸带上代表匀速运动的那一段测量小车获得的速度v
C.操作橡皮筋时,必须选用相同的橡皮筋,每次释放小车前要使橡皮筋的伸长量相同
D.如果认为w可能与v2成正比,我们应该作出w-v图象
在“探究外力做功与物体动能变化关系”实验中.
(1)实验室提供了以下实验器材:铁架台、打点计时器、纸带、重锤(质量已知),为顺利完成本实验,你还需要的器材有:______;(选填字母代号)
A、天平    B、弹簧秤    C、刻度尺    D、秒表
(2)实验室中有两种重锤:质量为50g的铝锤A,质量为100g铅锤B,应选用______;(选填字母代号)
(3)实验中获得如图所示纸带,若取g=10m/s2,完成下列数据.
vB=______m/s,vE=______m/s.从B到E过程中,重锤动能变化量△Ek=______;重力对重锤所做的功W=______.△Ek与W的大小关系是△Ek______W(选填“>”、“=”或“<”).(保留二位有效数字)
魔方格