2021版高考物理（基礎(chǔ)版）一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第五章　5實驗五　探究動能定理-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

[學(xué)生用書P101]
一、實驗?zāi)康?br /> 通過實驗探究外力做功與物體速度變化的關(guān)系．
二、實驗原理
探究功與速度變化的關(guān)系，可用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗．通過增加橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功成倍增加，再通過打點(diǎn)計時器和紙帶來測量每次實驗中小車的末速度v，最后通過數(shù)據(jù)分析得出功與速度變化的關(guān)系．

三、實驗器材
橡皮筋、小車(前面帶小鉤)、長木板、打點(diǎn)計時器、學(xué)生電源、紙帶、刻度尺、鐵釘?shù)龋?br /> 四、實驗過程
1．墊高長木板的一端，平衡摩擦力．
2．拉伸的橡皮筋對小車做功
(1)用1條橡皮筋拉小車——做功W0；
(2)用2條橡皮筋拉小車——做功2W0；
(3)用3條橡皮筋拉小車——做功3W0.
3．測出每次做功后小車獲得的速度v.
4．利用各次實驗測得的v和W數(shù)據(jù)繪制W－v、W－v2、W－v3…圖象，直到明確得出W和v的關(guān)系．
五、實驗結(jié)論
在誤差允許的范圍內(nèi)，外力做的功與物體速度的平方成正比，即W∝v2.
六、誤差分析
1．誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比．
2．沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成誤差．
3．利用打上點(diǎn)的紙帶計算小車的速度時，測量不準(zhǔn)帶來誤差．
七、注意事項
1．平衡摩擦力時，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡．方法是輕推小車，由打點(diǎn)計時器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動，從而找到木板一個合適的傾角．
2．測小車的速度時，應(yīng)選紙帶上的點(diǎn)均勻分布的部分．
3．橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的．力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值．
4．小車的質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些．

　實驗原理和實驗操作[學(xué)生用書P102]
【典題例析】
某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出．

(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、____________(填測量工具)和____________(選填“交流”或“直流”)電源．
(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是____________．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________．
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的__________部分進(jìn)行測量(根據(jù)下面的紙帶回答)．

[解析]　(1)為測量小車獲得的速度，必須用刻度尺來測量紙帶上點(diǎn)和點(diǎn)之間的距離；打點(diǎn)計時器必須使用交流電源．
(2)平衡摩擦力時，也要平衡掉紙帶與限位孔之間的摩擦力．根據(jù)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)，小車做勻速運(yùn)動時即平衡掉了摩擦力．
(3)若木板水平放置，則未平衡摩擦力．小車速度最大時，也就是加速度為零的時刻，即橡皮筋對小車的拉力等于小車受到的摩擦力的時刻，此時橡皮筋處于伸長狀態(tài)，小車還未到兩個鐵釘?shù)倪B線處，B正確．
(4)應(yīng)該選用紙帶上小車做勻速運(yùn)動部分進(jìn)行測量，此時小車的速度最大，即GK部分．
[答案]　(1)刻度尺　交流　(2)D　(3)B　(4)GK
某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實驗裝置如圖所示．

(1)若要完成該實驗，必需的實驗器材還有________________________________________________________________________．
(2)實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是________(填字母代號)．
A．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動
B．可使打點(diǎn)計時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動
D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法：_______________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的________(填字母代號)．
A．在接通電源的同時釋放了小車
B．小車釋放時離打點(diǎn)計時器太近
C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D．鉤碼做勻加速運(yùn)動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力
解析：(1)實驗要處理紙帶測速度，需要刻度尺，要分析動能的變化，必須要測出小車的質(zhì)量，因此還需要天平．
(2)實驗中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細(xì)繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合力，如果不平行，細(xì)繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改變了摩擦力就不能使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，D正確．
(3)在所掛鉤碼個數(shù)不變的情況下，要減小小車運(yùn)動的加速度，可以增大小車的質(zhì)量，即可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)．
(4)如果用鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，發(fā)現(xiàn)拉力做的功總比小車動能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡掉，因此拉力做功一部分用來增大小車動能，一部分用來克服阻力做功；也可能是小車做加速運(yùn)動，因此細(xì)繩的拉力小于鉤碼的重力，鉤碼的重力做的功大于細(xì)繩的拉力做的功，即大于小車動能的增量，C、D項正確．
答案：(1)刻度尺、天平(包括砝碼)　(2)D
(3)可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)　(4)CD
　數(shù)據(jù)處理和誤差分析[學(xué)生用書P103]
【典題例析】
(2019·高考江蘇卷)某興趣小組用如圖1所示的裝置驗證動能定理．

(1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點(diǎn)計時器供實驗選用：
A．電磁打點(diǎn)計時器
B．電火花打點(diǎn)計時器
為使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇______(選填“A”或“B”)．
(2)保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動．同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動．看法正確的同學(xué)是_____(選填“甲”或“乙”)．
(3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點(diǎn)計時器電源，松開小車，小車運(yùn)動．紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如圖2所示．圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA＝______m/s.

(4)測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L.小車動能的變化量可用ΔEk＝Mv算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g.實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)______(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W＝mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．
[解析]　(1)電火花打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力小于電磁打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力，實驗時誤差小，故選B.
(2)在砝碼盤中慢慢加入沙子直至小車開始運(yùn)動，小車從靜止開始做加速運(yùn)動，此時砝碼盤和沙子的總重力大于小車與長木板間的滑動摩擦力，平衡摩擦力過度；輕推小車，小車做勻速運(yùn)動，根據(jù)平衡條件可知，此時砝碼盤和沙子的總重力等于小車與長木板間的滑動摩擦力大小，消除了摩擦力的影響，看法正確的是同學(xué)乙．
(3)在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度．用刻度尺量出A左側(cè)第一個點(diǎn)與A右側(cè)第一個點(diǎn)之間的距離l＝1.24 cm，再除以0.04 s，可得vA＝0.31 m/s.
(4)本實驗中砝碼的重力應(yīng)該是小車所受的合外力．只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤、砝碼以及沙子的總質(zhì)量時，才可以將砝碼的重力當(dāng)成小車受到的合外力．
[答案]　(1)B　(2)乙　(3)0.31(0.30～0.33都算對)　(4)遠(yuǎn)大于
(2017·高考北京卷)如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．

(1)打點(diǎn)計時器使用的電源是__________(選填選項前的字母)．
A．直流電源　　　　　　 B．交流電源
(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是________(選填選項前的字母)．
A．把長木板右端墊高　　 B．改變小車的質(zhì)量
在不掛重物且________(選填選項前的字母)的情況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．
A．計時器不打點(diǎn)　　　　 B．計時器打點(diǎn)
(3)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C…若干個計數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T.測得A、B、C…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3…，如圖2所示．

實驗中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝________，打B點(diǎn)時小車的速度v＝________．
(4)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖3所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為__________________．根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達(dá)式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是________________．

(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2－W關(guān)系的是______________．

解析：(1)打點(diǎn)計時器使用的電源是交流電源，故選B.
(2)實驗中，平衡摩擦力和其他阻力時，應(yīng)先不掛重物，把長木板右端適當(dāng)墊高，在小車后面掛上紙帶，接通電源，在打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，給小車一個初速度，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，則表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．
(3)實驗中，可認(rèn)為小車所受的拉力F大小為mg，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝Fx2＝mgx2.在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，故vB＝＝.
(4)由題圖3可知，v2＝kW，斜率k＝，其單位為m2·s－2·J－1.又1 J＝1 N·m，1 N＝1 kg·m·s－2，故1 J＝1 kg·m2·s－2，故J－1＝kg－1·m－2·s2，因此斜率k＝的單位為，故與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是質(zhì)量．
(5)假設(shè)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，對由小車和重物組成的系統(tǒng)，其動能增加量為ΔEk＝，考慮到我們按重力做功W＝mgx，有ΔEk＝＝W，即v2＝W，故v2－W的圖象斜率k＝，保持不變，故選項A正確．
答案：(1)B　(2)A　B　(3)mgx2　　(4)v2＝kW，k＝(4.5～5.0) m2·s－2·J－1　質(zhì)量　(5)A

　創(chuàng)新實驗[學(xué)生用書P104]
1．裝置時代化

2．求解智能化
(1)摩擦阻力問題：靠小車重力的下滑分力平衡摩擦力→自由下落阻力減少→氣墊導(dǎo)軌減少摩擦力．
(2)速度的測量方法：勻速運(yùn)動速度→測量紙帶上各點(diǎn)速度→光電門v＝→速度傳感器直接顯示速度大?。?br /> 【典題例析】
光電

計時器是研究物體運(yùn)動情況時常用的一種計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，如圖乙所示，氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊與導(dǎo)軌間可視為沒有摩擦．某實驗小組利用如圖乙所示的實驗裝置來探究“做功與物體動能改變量的關(guān)系”，實驗前要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座水平，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d，實驗時滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.

(1)如圖丙所示，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d＝________cm.用天平測得滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M、鉤碼的質(zhì)量為m.

(2)實驗前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門所用時間為Δt＝1.2×10－2 s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為(用游標(biāo)卡尺的測量結(jié)果計算)________m/s.
(3)在本次實驗中為了確保細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功近似相等，則滑塊與遮光條的總質(zhì)量M、鉤碼的質(zhì)量m間應(yīng)滿足________；本實驗中還需要測量的物理量是________________________________________________________________________
(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示)．
(4)本實驗中可通過改變鉤碼的質(zhì)量測得多組數(shù)據(jù)并建立－m關(guān)系圖來進(jìn)行驗證，則下列圖象中符合真實實驗情況的是________．

[解析]　(1)由游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得遮光條的寬條d＝5 mm＋0.05 mm×8＝0.540 cm.
(2)滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為v＝＝ m/s＝0.45 m/s.
(3)令細(xì)線拉力為T，則有T＝Ma及mg－T＝ma，T＝mg＝，所以只有滿足M?m時，細(xì)線拉力所做的功與鉤碼重力做的功才近似相等，細(xì)線拉力做的功為W＝mgs，即需要測定滑塊上的遮光條初位置到光電門的距離s.
(4)由運(yùn)動學(xué)規(guī)律知v2＝2as，由牛頓第二定律知mg＝Ma，v＝，聯(lián)立得＝m，即剛開始時圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，但當(dāng)鉤碼的質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于滑塊與遮光條的總質(zhì)量時，直線末端發(fā)生彎曲，分析可知選項C符合．
[答案]　(1)0.540　(2)0.45
(3)M?m　滑塊上的遮光條初位置到光電門的距離s
(4)C
(2020·云南玉溪一中期中)某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理．

(1)安裝好實驗器材，要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌至水平．操作應(yīng)該是不掛砝碼盤和細(xì)繩，如果滑塊__________________________，則說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài).
(2)從裝置圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝______cm，通過圖乙所示游標(biāo)卡尺測得擋光條的寬度d＝________mm.

(3)擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是_____________.
(4)實驗所驗證的動能定理表達(dá)式為__________________________[用(2)(3)中的字母表示].
(5)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？________(選填“是”或“否”).
解析：(1)實驗時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平．不掛砝碼和細(xì)繩，接通氣源，如果滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等，則說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài)．
(2)光電門1的中心對應(yīng)的刻度值為20.30 cm，光電門2的中心對應(yīng)的刻度值為70.30 cm，所以兩光電門中心之間的距離s＝50.00 cm.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d＝2 mm＋5× mm＝2.25 mm.
(3)要計算動能，還需要測量總質(zhì)量，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量m.
(4)拉力所做的功為W＝Fs，滑塊通過光電門1的速度為v1＝，通過光電門2的速度為v2＝，故滑塊的動能變化量為ΔEk＝m－m，根據(jù)動能定理可得Fs＝m－m.
(5)該實驗中，由于已經(jīng)用拉力傳感器測出細(xì)繩的拉力大小，不用將砝碼和砝碼盤的總重力作為滑塊受到的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量．
答案：(1)能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動或滑塊經(jīng)過兩個光電門的時間相等　(2)50.00　2.25　(3)滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量m　(4)Fs＝m－m　(5)否
[學(xué)生用書P105]
1．某學(xué)習(xí)小組在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中采用了如圖甲所示的實驗裝置．

(1)將氣墊導(dǎo)軌接通氣泵，通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平，檢查是否調(diào)平的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度Δd＝____________ cm.實驗時，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的距離，并做好標(biāo)記，以保證每次拉伸的距離恒定．現(xiàn)測得掛一根橡皮條時，滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過光電門的時間為Δt，則滑塊最后勻速運(yùn)動的速度表達(dá)式為____________(用字母表示)．

(3)逐根增加橡皮條，記錄每次遮光條經(jīng)過光電門的時間，并計算出對應(yīng)的速度．則畫出的W－v2圖象應(yīng)是________________________．
解析：(1)檢查導(dǎo)軌是否水平的方法：將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，看其是否滑動(或?qū)⒒瑝K輕放在氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊看是否勻速運(yùn)動)．
(2)Δd＝5 mm＋0.05 mm×10＝5.50 mm＝0.550 cm
滑塊勻速運(yùn)動的速度v＝.
(3)由動能定理可知，W＝mv2，故畫出的W－v2圖象應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線．
答案：(1)將滑塊輕置于氣墊導(dǎo)軌之上，看其是否滑動；或?qū)⒒瑝K輕置于氣墊導(dǎo)軌之上，輕推滑塊看是否勻速運(yùn)動(其他方法正確均可)
(2)0.550　　(3)過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線
2．“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，當(dāng)小車在2條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0.當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計時器所打點(diǎn)的紙帶測出．

(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是________．
A．打點(diǎn)計時器可以用直流電源供電，電壓為4～6 V
B．實驗中使用的若干條橡皮筋的原長可以不相等
C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－v、W－v、W2－vm、W3－vm…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系
(2)圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________m/s.

解析：(1)電磁打點(diǎn)計時器使用4～6 V交流電，A錯；實驗中應(yīng)選取相同的橡皮筋，B錯；小車應(yīng)從同一位置由靜止釋放，C對；數(shù)據(jù)分析時，應(yīng)作出不同的圖象探究功與速度變化的關(guān)系，D對．
(2)由所給數(shù)據(jù)知BC＝8.78 cm－7.12 cm＝1.66 cm，最大速度vm＝m/s＝0.83 m/s.
答案：(1)CD　(2)0.83
3．某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，實驗裝置如圖甲所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計時器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．

(1)實驗中涉及下列操作步驟：
①把紙帶向左拉直
②松手釋放物塊
③接通打點(diǎn)計時器電源
④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量
上述步驟正確的操作順序是______________(填入代表步驟的序號)．
(2)圖乙中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點(diǎn)結(jié)果．打點(diǎn)計時器所用交流電的頻率為 50 Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為________m/s.比較兩紙帶可知，________(填“M”或“L”)紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．

解析：(1)實驗中應(yīng)先向左推物塊使彈簧壓縮，測量彈簧的壓縮量，然后把紙帶向左拉直，再接通打點(diǎn)計時器電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再松手釋放物塊，使其向右滑動，因此步驟為④①③②.　
(2)由于物塊離開彈簧時的速度最大，因此M紙帶對應(yīng)的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為v＝＝1.29 m/s.由于彈簧壓縮量越大，彈性勢能越大，因此推開物塊后，彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化成物塊的動能越多，物塊離開彈簧后獲得的速度越大，打的點(diǎn)間距越大，因此M紙帶對應(yīng)的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大．
答案：(1)④①③②　(2)1.29　M
4．某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力的功與動能改變量的關(guān)系”的實驗，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗證．方法如下：將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉小車，保持小車(帶遮光條)和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點(diǎn)到光電門的距離進(jìn)行多次實驗，每次實驗時要求小車都由靜止釋放．

(1)用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，則d＝________cm.
(2)如果每次實驗時遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s，通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合力的功與動能改變量的關(guān)系，則所作圖象關(guān)系是________時才能符合實驗要求．
A．s－t　　　　　　　　　 B．s－t2
C．s－t－1 D．s－t－2
(3)下列實驗操作中必要的是________．
A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運(yùn)動
B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．必須保證小車由靜止?fàn)顟B(tài)開始釋放
解析：(1)由游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可知，示數(shù)為：
10 mm＋0.05×15 mm＝1.075 cm.
(2)由題意可知，該同學(xué)是通過成倍改變位移來改變做功的，設(shè)小車所受的合力為F，對小車，有Fs＝m，即有s∝，則D正確．
(3)由(2)可知，公式中的F是指小車所受到的合力，而且在整個實驗過程中保持不變，所以在該實驗中不需要平衡摩擦力；同理可知，重物與小車質(zhì)量的大小關(guān)系也不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響；若小車釋放速度不為0，則會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，選項C正確．
答案：(1)1.075　(2)D　(3)C