15．在“探究動能定理”的實驗中，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第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計時器所打的紙帶測出．
（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做CD
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（2）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法中正確的是B
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．

分析 （1）根據(jù)實驗原理橡皮筋做的功等于小車增加的動能，要消除摩擦力帶了的影響，需要平衡摩擦力，橡皮筋松弛后小車做勻速運動．根據(jù)實驗的原理和操作方法分析答題．
（2）若木板是水平放置的，則小車在運動過程中要受到滑動摩擦力，小車先加速后減速；當小車速度達最大時，小車的合力為零．

解答 解：（1）使木板傾斜，使小車受到的摩擦力與小車所受重力沿板向下的分力大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上運動時受到的合力為零，小車可以在斜面上做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動，故AB錯誤，CD正確；
故選：CD．
（2）若木板是水平放置的，則小車在運動過程中要受到滑動摩擦力，當小車速度達最大時，則小車的合力為零．所以除摩擦力外，還有橡皮筋的拉力．因此橡皮筋處于伸長狀態(tài)．故ACD錯誤，B正確；
故選：B．
故答案為：（1）CD；（2）B．

點評 要掌握實驗原理與實驗注意事項，同時注意數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的好題．該實驗中小車的運動情況是先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．如圖甲所示是我校某興趣小組探究“合外力做功與物體動能的變化”實驗示意圖．

（1）在水平桌面上將長木板固定有打點計時器的一端墊起適當高度，目的是平衡小車受到的摩擦力；
（2）在細繩的一端系上砂桶，另一端跨過長木板的定滑輪連接小車，在砂桶中放入適當?shù)纳常≤囋诩毨K拉力作用下做勻加速運動，為了使細繩的拉力近似等于砂桶與砂的重力，砂桶與砂總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足m＜＜M．
（3）某次實驗中，在紙帶上取7個計數(shù)點（相鄰計數(shù)點之間有4個點未畫）如圖乙所示，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，利用紙帶數(shù)據(jù)求出第4點的瞬時速度大小v4=2.0m/s（保留兩位有效數(shù)字）
（4）興趣小組利用某次實驗的數(shù)據(jù)做W--△v2圖象如圖丙所示，求出小車的質(zhì)量M=0.28kg（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．某實驗小組采用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動能變化的關(guān)系”實驗，圖中桌面水平，小車可放置砝碼，實驗中小車碰到制動裝置時鉤碼尚未到達地面．

（1）實驗的部分步驟如下：
a．在小車上放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細繩連接小車和鉤碼：
b．將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，斷開開關(guān)；
c．改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作．
（2）如圖2所示是某實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計算點間的時間間隔為T，則打C點時小車的速度為$\frac{△{x}_{2}+△{x}_{3}}{2T}$要驗證合外力做的功與動能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測出的物理量有：小車的質(zhì)量；
（3）某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減少這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：a平衡摩擦力b重物的重力遠小于小車的總重力；
（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖3中的圖線（其中△v2=v2-v02），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動能的變化）．．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗如圖1所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時（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根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算．

（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流（填“交流”或“直流”）電源．
（2）實驗中可使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是D．
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動，當小車速度最大時，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B．
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）如圖2紙帶中，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GJ部分進行測量．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)的實驗設(shè)計方案如圖1所示．則：

（1）該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時首先要平衡摩擦力，其次鉤碼和小車還需要滿足的條件是鉤碼質(zhì)量要遠小于小車質(zhì)量．
（2）實驗中，除位移、速度外，還要測出的物理量有鉤碼的質(zhì)量m、小車的質(zhì)量M．
（3）在上述實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．某同學(xué)打出的一段紙帶如圖2所示，則小車勻速運動時的速度大小為1.40m/s．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，A、B、C、D是x軸上的四點，電場強度在x方向上的分量大小分別是EAEBECED，則（　　）
A．EA＜EB
B．EC＞ED
C．A、D兩點在x方向上的場強方向相反
D．同一負點電荷在A點時的電勢能小于在B點時的電勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上．從t=0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，下列說法正確的是（　　）
A．木塊在經(jīng)歷時間t1的過程中，水平恒力F做的功為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{2m}$
B．木塊在經(jīng)歷時間t1，在t1時刻力F的瞬時功率為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{2m}$
C．木塊在經(jīng)歷時間t1，在t1時刻力F的瞬時功率為$\frac{{{F^2}{t_1}}}{m}$
D．木塊在經(jīng)歷時間t1的過程中，水平恒力F做功的平均功率為$\frac{{{F^2}t_1^2}}{m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們做了以下兩個關(guān)于彈簧的實驗．
（1）在做探究彈簧彈力的大小與其伸長量的關(guān)系實驗中，設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．在彈簧兩端各系一輕細的繩套，利用一個繩套將彈簧懸掛在鐵架臺上，另一端的繩套用來懸掛鉤碼．同學(xué)們先測出不掛鉤碼時彈簧的長度，再將鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度L，再算出彈簧伸長的長度x，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中．（實驗過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）

測量次序123456
懸掛鉤碼所受重力G/N01.02.03.04.05.0
彈簧彈力大小F/N0.01.02.03.04.05.0
彈簧的總長度L/cm6.07.910.112.014.215.9
彈簧伸長的長度x/cm0.01.94.16.08.29.9
①請把6次測量的數(shù)據(jù)對應(yīng)點在如圖2所示的坐標紙上描繪出來，并作出F-x圖線．
②根據(jù)上述的實驗過程，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析可知，下列說法中正確的是ABD．（選填選項前的字母）
A．彈簧彈力大小的變化量與彈簧長度的變化量成正比
B．該彈簧的勁度系數(shù)約為50N/m
C．若考慮到彈簧所受的重力，則此實驗中彈簧勁度系數(shù)的測量值將比實際值偏大
D．在不掛鉤碼的情況下測量彈簧的長度時，需使彈簧在豎直方向上自然下垂的狀態(tài)下測量
（2）研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將該彈簧放置在一個高度為h的水平桌面上，將其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸．當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖3所示．將鋼球向左壓縮彈簧一段距離x后由靜止釋放，鋼球?qū)⒀厮椒较蝻w出桌面，鋼球在空中飛行一段距離后落到水平地面上，測得其水平飛行距離為s．該小組的同學(xué)想用這個裝置探究彈簧將鋼球彈出的過程中，彈簧彈力對鋼球所做的功與此過程中鋼球動能增量之間的關(guān)系．
①根據(jù)第（1）問的F-x圖象，彈簧壓縮量為4.00cm時，釋放彈簧后，彈簧彈力對小球所做的功為0.04 J．（彈簧處于彈性限度內(nèi)）
②同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，當壓縮彈簧的距離x不同時，鋼球落地時的水平距離s也會不同．可以根據(jù)第（1）問中畫出的F-x圖象求出彈簧彈力對鋼球所做的功，然后研究彈簧彈力對鋼球所做的功W與此過程中鋼球動能增量△Ek之間的關(guān)系．根據(jù)這樣的思路同學(xué)們預(yù)測了幾種不同的s-x關(guān)系圖象，下列說法中正確的是C 
A．s-x關(guān)系圖象一定是一條過原點的直線，鋼球的質(zhì)量越大圖線的斜率越大
B．s-x關(guān)系圖象是一條不過坐標原點的直線
C．s-x關(guān)系圖象一定是一條過原點的直線，彈簧的勁度系數(shù)越大圖線的斜率越大
③在第（1）問的實驗中是在彈簧處于豎直狀態(tài)下測得彈簧的勁度系數(shù)k，而在第（2）問中彈簧是處于水平狀態(tài)下使用，若彈簧的質(zhì)量不可忽略，則在第（2）問彈簧處于水平狀態(tài)下使用時的勁度系數(shù)k′將大于 k（選填“大于”或“小于”）．若用第（1）問中測得的k進行計算，則彈簧彈力對鋼球所做的功W小于 鋼球的動能增量△Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖，一小物體從A點以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直軌道運動到B點后，進入光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即物體離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點運動，C點右側(cè)有一壕溝，C、D兩點的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.2m，水平軌道AB長為L1=1.0m，BC長為L2=3.0m．物體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．

則：（1）當物體在A點的初速度v A=3.0m/s時，物體恰能通過圓形軌道最高點，求圓形軌道的半徑．
（2）若物體既能通過圓形軌道最高點，又不掉進壕溝，求物體在A點的初速度的范圍．

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同步練習(xí)冊答案