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    某同学为探究“合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按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．

    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．

    （1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度

    g=9．8m／s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=____________J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=" ______" （结果保留三位有效数字）

    （2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是（    ）

    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

    D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

    (3)在(2)的基础上该同学对操作步骤进行了改进（步骤已正确），小车质量M，钩码总质量m，让钩码带动小车加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为__________________________．(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

     

    【答案】

    W= 0.176J   Ek=0.125J  AB  mgL＝(M+m)v2/2－(M+m)v2/2

    【解析】

    试题分析：（1）合力做功为，第5点瞬时速度为，末动能为（2） 把钩码的重力当作小车所受的拉力，这是不对的，因为钩码的重力是钩码与小车系统的合外力，使系统产生共同的加速度。而绳子对小车的拉力只是使小车产生加速度，二力并不相等，重力大于拉力。所以计算拉力对小车做的功结果偏大。A正确，没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多，B正确，若该同学的释放小车和接通电源的次序有误，也能使得动能增量的测量值比真实值偏大，从图中我们可得该同学是用的毫米刻度尺，D错误，故选AB

    考点：考查了“合力做功与物体动能改变的关系”实验以及验证机械能守恒实验

    点评：本题难度较小，对于某一点的瞬时速度可根据匀变速直线运动规律求解

     

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某同学为探究“合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按图摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．

    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
    （1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．
    把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9.8m/s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功．W=
    0.176
    0.176
    J（结果保留三位有效数字），用正确的公式Ek=
    Mf2
    200
    (d6-d4)2
    Mf2
    200
    (d6-d4)2
    （用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=0.125J．
    （2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是
    AB
    AB
    ．
    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
    D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学为探究“合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按如图1所示，安装好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．
    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为50Hz），打出一条纸带．
    （1）他在多次重复实验得到的纸带中选出满意的一条，如图2所示．把打下的第一点记作O点，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点（图中未画出），用刻度尺测得各计数点到O点的距离分别为d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，他把钩码重力作为小车所受合外力，取当地重力加速度g=9.8m/s2，算出从打O点到打“5”点这一过程中合力做功W=
    0.176
    0.176
    J，把打“5”点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek=
    0.125
    0.125
    J（结果保留三位有效数字）．
    （2）此次实验探究的结果偏差很大，没能得到“合外力对物体做的功等于物体动能的增量”．通过反思，他认为产生较大偏差的原因如下，其中可能的是
    AB
    AB

    A．钩码质量太大，使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    B．没有平衡摩擦力，使得合外力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    c．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
    D．计算“5”点的瞬时速度时，两计数点间时间间隔误取了0.08s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?泰安三模）某同学为探究“合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：
    a．按图甲摆好实验装置，其中小车的质量M=0.50kg，钩码的总质量m=0.10kg；
    b．释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源的频率f=50Hz），打出一条纸带．
    ①他在多次重复实验得到的纸带中取出最②满意的一条，如图乙所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各相邻计数点间的距离分别为d1=0.008m，d2=0.024m，d3=0.041m，d4=0.056m，d5=0.072m，d6=0.088m…他把钩码重力（当地重力加速度g=9.8m/s2）作为小车所受合力算出从打下0点到打下第5点时合力所做的功W=
    0.197
    0.197
    J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek
    0.160
    0.160
    J．（结果保留三位有效数字）
    ②此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是
    B
    B
    ．
    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏小太多
    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
    D．根本原因是没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学为探究“合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按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．
    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
    ③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.41m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=10m/s2）作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功．W=
     
    J
    （结果保留三位有效数字），用正确的公式Ek=
     
    （用相关数据前字母列式）把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=0.125J．
    ④此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是
     
    ．
    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
    D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
    （2）硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件．某同学利用图（甲）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系．图中定值电阻R0=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表．
    ①用“笔画线”代替导线，根据电路图，将图（乙）中的实物电路补充完整．
    ②实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻R的阻值，通过测量得到该电池的U-I曲线a（见图丙）．则由图象可知，当电流小于200mA时，该硅光电池的电动势为
     
    V，内阻为
     
    Ω．
    ③实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U-I曲线b（见图丙）．当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为1.5V，由曲线b可知，此时电源的输出功率约为
     
    W．
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    科目：高中物理 来源：2011年山东省高三第二次质量检测物理卷 题型：实验题

    某同学为探究“合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按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．

    ②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．

    1.他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=          J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=          ．（结果保留三位有效数字）

    2.此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是          ．

    A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

    B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多

    C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小

    D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因

     

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