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某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种...

某同学在研究对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系时,提出了以下四种猜想:

Am∝v Bm∝

Cm∝v2Dm∝

为验证猜想的正确性,该同学用如图所示的装置进行实验:将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧.用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度v1,测出小车的质量m1;然后在小车上加砝码,再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度v2,测出小车和砝码的总质量m2;再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出v3m3……

1)每次实验中,都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,目的是_______________;若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是____________

2)某次实验采集的五组数据如下表:

m/kg
 

010
 

020
 

030
 

040
 

050
 

v/m·s1
 

1000
 

0707
 

0577
 

0500
 

0447
 

 

由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是ABCD中的________;若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图所示的图象,则图中的横坐标应是________

 

(1)使小车获得相同的动能(弹簧对小车做功相同) 垫高木板固定打点计时器的一端,静止释放小车时,小车连同纸带一起在木板上匀速运动(平衡摩擦力) (2)AC 【解析】 (1)每次将小车压缩弹簧至长木板的虚线处,弹簧具有相同的弹性势能,这样每次对小车做的功相同,小车获得的动能相同;要消除阻力对小车运动的影响,应先平衡摩擦力,可垫高木板固定打点计时器的一端,静止释放小车时,小车连同纸带一起在木板上匀速运动. (2)由表中数据可知,明显不正确的两个猜想是A和C;由表中数据及图象可知小车的质量m跟成正比,故横坐标为.  
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考点分析:
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某实验小组的同学采用如图1所示的装置(实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后,通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系.图2是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,ABC是纸带上的三个连续的计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得ABCO的距离如图2所示.已知所用交变电源的频率为50Hz,则:

1)打B点时,小车的瞬时速度vB=______m/s.(结果保留两位有效数字)

2)实验中,该小组的同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图3所示.根据该图线形状,某同学对Wv的关系作出的猜想,肯定不正确的是______.(填写选项字母代号)

AWv2       BWv   CW        DWv3

3)本实验中,若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0,则当钩码下落h2时,合力对小车所做的功为______.(用h1h2W0表示)

 

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探究恒力做功与动能改变的关系实验中(装置如图甲):

下列说法哪一项是正确的___________.(填选项前字母)

    A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

    B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量

    C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放

图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s(保留三位有效数字).

 

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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:

(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…;

(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、…;

(3)作出W-v草图;

(4)分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑

是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系.

以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是________.

A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…

B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法是可以使木板适当倾斜

C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小

D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算

 

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在借助橡皮筋探究功与物体速度变化关系的实验中,小车会受到阻力作用,因此,在小车沿木板滑动的过程中,除橡皮筋对其做功外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差。我们在实验中想到的办法是使木板略为倾斜,对于木板的倾斜程度,下面说法正确的是(  )

①木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求

②木板的倾斜程度在理论上应满足下面条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力

③如果小车在倾斜的木板上能做匀速直线运动,则木板的倾斜程度是符合要求的

④其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的

A.①② B.②③ C.③④ D.①④

 

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某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度变化的关系,实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有(  )

A.重锤的质量 B.重力加速度

C.重锤下落的高度 D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度

 

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