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如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做______運動．
②連接細繩及托盤，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質量為0.2kg．
請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格（結果保留至小數點后第四位）．
O-BO-CO-DO-EO-F
W/J0.04320.05720.07340.0915______
△Ek/J0.04300.05700.07340.0907______
分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W=△Ek，與理論推導結果一致．
③實驗前已測得托盤質量為7.7×10-3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為______kg（g取9.8m/s2，結果保留至小數點后第三位）．
【答案】分析：①為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力；
②合力的功等于拉力與位移的乘積；F點速度等于EG段的平均速度，求解出速度后再求解動能；
③對砝碼盤和砝碼整體從O到F過程運用動能定理列式求解即可．
解答：解：①為保證拉力等于小車受到的合力，需平衡摩擦力，即將長木板左端適當墊高，輕推小車，小車做勻速直線運動；
②拉力的功為：W=F?xOF=0.2N×0.5575m=0.1115J；
F點的瞬時速度為：；
故F點的動能為：；
③砝碼盤和砝碼整體受重力和拉力，從O到F過程運用動能定理，有：[（M+m）g-F]xOF=EKF；
代入數據解得：m=0.015kg；
故答案為：①勻速直線；   ②0.1115，0.1105；  ③0.015．
點評：本題關鍵是明確實驗原理，會通過紙帶求解速度和加速度，不難．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?四川）如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做
勻速直線
勻速直線
運動．
②連接細繩及托盤，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質量為0.2kg．
請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格（結果保留至小數點后第四位）．
O-B O-C O-D O-E O-F
W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915
0.1115
0.1115
△Ek/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907
0.1105
0.1105
分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W=△Ek，與理論推導結果一致．
③實驗前已測得托盤質量為7.7×10-3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為
0.015
0.015
kg（g取9.8m/s2，結果保留至小數點后第三位）．

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（四川卷帶解析） 題型：實驗題

（1）（6分）在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示。
實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。

實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的____________而增大。
此同學在探究中應用的科學方法是__________（選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。
（2）（11分）如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做__________運動。
②連接細繩及托盤，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶。紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0. 1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G。實驗時小車所受拉力為0. 2N，小車的質量為0.2kg。
請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格（結果保留至小數點后第四位）。

 
O-B
O-C
O-D
O-E
O-F
W/J
0.0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
 
△Ek/J
0.0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
 
分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W= △Ek，與理論推導結果一致。
③實驗前已測得托盤質量為7.7×10 -3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為_______kg（g取9.8m/s2，結果保留至小數點后第三位）。

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科目：高中物理 來源：2013年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試物理（四川卷解析版） 題型：實驗題

（1）（6分）在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷的間距和帶電量有關。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示。

實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。

實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的____________而增大。

此同學在探究中應用的科學方法是__________（選填：“累積法”、“等效替代法”、“控制變量法”或“演繹法”）。

（2）（11分）如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做__________運動。

②連接細繩及托盤，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶。紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0. 1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G。實驗時小車所受拉力為0. 2N，小車的質量為0.2kg。

請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格（結果保留至小數點后第四位）。

 

O-B

O-C

O-D

O-E

O-F

W/J

0.0432

0. 0572

0. 0734

0. 0915

 

△Ek/J

0.0430

0. 0570

0. 0734

0. 0907

 

分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W= △Ek，與理論推導結果一致。

③實驗前已測得托盤質量為7.7×10 -3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為_______kg（g取9.8m/s2，結果保留至小數點后第三位）。

 

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科目：高中物理 來源：四川 題型：問答題

如圖1所示，某組同學借用“探究a與F、m之間的定量關系”的相關實驗思想、原理及操作，進行“研究合外力做功和動能變化的關系”的實驗：

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①為達到平衡阻力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做______運動．
②連接細繩及托盤，放人砝碼，通過實驗得到圖2所示的紙帶．紙帶上0為小車運動起始時刻所打的點，選取時間間隔為0.1s的相鄰計數點A、B、C、D、E、F、G．實驗時小車所受拉力為0.2N，小車的質量為0.2kg．
請計算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化△Ek，補填表中空格（結果保留至小數點后第四位）．
O-B O-C O-D O-E O-F
W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 ______
△Ek/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 ______
分析上述數據可知：在實驗誤差允許的范圍內W=△Ek，與理論推導結果一致．
③實驗前已測得托盤質量為7.7×10-3kg，實驗時該組同學放入托盤中的砝碼質量應為______kg（g取9.8m/s2，結果保留至小數點后第三位）．

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