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    物理学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹，用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系．精英家教网
    Ⅰ．理论探究：请你根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化的关系．
    Ⅱ．实验探究：（1）某同学的实验方案如图1所示，他想用钩码的重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
    a．
     
    ；
    b．
     
    ；
    （2）如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的距离如图所示，时间间隔为T，则打点计时器在打C点时滑块的瞬时速度为
     
    ；要验证合外力的功与物体动能变化间的关系，除钩码质量、滑块质量、速度外，还要测出的物理量有
     
    ．
    （3）甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图3甲，并由此图线得出“功与速度的平方成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图3乙，并由此也得出“功与速度的平方成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你认为
     
    的做法更好．
    分析：Ⅰ、根据功的公式和速度位移公式进行推到；
    Ⅱ、小车在水平木板运动时水平方向上受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：设小车加速度为a，则：绳上的力为F=Ma，对钩码来说：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量．
    C的瞬时速度等于前后两点间的平均速度．
    解答：解：Ⅰ．根据功的公式W=Fs ①
    s=
    v22-v12
    2a
    ②
    将②代入①式得W=
    1
    2
    mv22-
    1
    2
    mv12 即外力做的功等于物体动能的变化．
    Ⅱ．（1）小车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
    其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：
    对小车有：F=Ma；
    对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
    如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等．
    （2）C点的瞬时速度等于前后两点间的平均速度vc=
    △x2+△x3
    2T

    由此表示可以看出还需测量出各计数点的距离．
    （3）物理学中通常由线性关系的图象比较好归纳结论，故最好绘制W-v2图象，即乙同学做法好．
    故答案为：Ⅰ、如图
    Ⅱ、（1）a．将木板垫高，用重力沿斜面的分力平衡滑块所受斜面的摩擦力；
    b．滑块的质量应远大于钩码的质量；
    （2）
    △x2+△x3
    2T
    ，各计数点的距离；
    （3）乙．
    点评：要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理，围绕原理，记忆需要测量的物理量及实验时的注意事项．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

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    C、a带正电荷，b不带电荷，c带正电荷

    D、a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷

     

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    科目：高中物理 来源：陕西省模拟题 题型：实验题

    物理学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究，下面我们追寻科学家的研究足迹，用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。
    I．理论探究：根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系。
    （1）__________________________________________________________。 
    Ⅱ．实验探究：
    （2）某同学的实验方案如图所示，他想用钩码的重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
    a.__________________________________________________________； 
    b.__________________________________________________________。 
    （3）如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的距离如图所示，时间间隔为T，则打点计时器在打C点时滑块的瞬时速度为______________；要验证合外力的功与物体动能变化间的关系，除钩码质量、滑块质量、速度外，还要测出的物理量有______________。
    （4）甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论，关于甲、乙两位同学的分析，你认为
    [     ]
    A.甲的分析正确，乙的分析不正确
    B.甲的分析不正确，乙的分析正确
    C.甲和乙的分析都正确
    D.甲和乙的分析都不正确

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