1、方法点拨实验需要测量合外力的功，要注意是否要平衡摩擦力1如图 1 甲所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条 A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为 M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道 D 上，光电门可记录遮光条 A、B 通过它时的挡光时间用不可伸长的细线将小车与质量为 m 的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)图 1(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度 d_ mm.(2)实验过程中_满足 M 远大于 m(填“需要”或“不需要”)(3)实验主要步骤如下：测量
2、小车、传感器及遮光条的总质量 M，测量两遮光条的距离 L，按图甲正确连接器材由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F 及遮光条A、B 经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为_(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)2为验证动能定理，某同学设计了如下实验将一长直板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板 h 高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时，读出滑块经此处时的速度 v，如图 2 所示多次改变滑块的下滑高度 h(斜面的倾角不变)，对应的速度值记录在表中：图 2下滑高度 h/m0.100.200.300.400.50速度 v/ms1
3、0.6330.8951.1001.2651.414要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以 h 为纵轴的坐标系，你认为公众号：卷洞洞坐标系的横轴应该是_，本实验是否需要平衡摩擦力_(填“是”或“否”)3 某学习小组利用如图 3 所示的实验装置探究合外力与速度的关系 一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，记录弹簧测力计的示数 F，并利用速度传感器测出从同一位置 P 由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小 v，用天平测出滑块的质量 m，用刻度尺测出 P 与速度传感器间的距离 s，
4、当地的重力加速度大小为 g，滑轮的质量都很小图 3(1)实验中钩码的质量_(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量(2)根据实验数据作出 v2F 图象，下列图象中最符合实际情况的是_(3)根据实验已测得数据及 v2F 图象，_(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板间的动摩擦因数4 用如图 4 甲所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验 请补充完整下列实验步骤的相关内容：公众号：卷洞洞图 4(1)用天平测量小车和遮光片的总质量 M、砝码盘的质量 m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度 d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为_ cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量出两光电门之间的距离为 s.(2
5、)在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门 A 和光电门 B 的时间相等(3)取下细线和砝码盘，记下_(填写相应物理量及其符号)(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B所用的时间tA和tB.(5)步骤(4)中，小车从光电门 A 下滑至光电门 B 过程合外力做的总功 W合_，小车动能变化量Ek_(用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为 g)，比较 W合和Ek的值，找出两者之间的关系(6)重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复(2)(5)步骤(7)本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_A尽
6、量减小两光电门间的距离 sB调整滑轮，使细线与长木板平行C砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量公众号：卷洞洞答答案案精精析析1(1)0.400(0.3990.401 均给分)(2)不需要(3)FLMd22(1t2B1t2A)解析(1)根据螺旋测微器的读数规则，遮光条的宽度 d0.400 mm.(2)由于实验中小车受到的力由力传感器测出，所以不需要满足 M 远大于 m.(3)遮光条通过光电门时的速度用遮光条的宽度除以相应的挡光时间得出，即 vAdtA，vBdtB.由动能定理，可得 FL12Mv2B12Mv2A12M(dtB)212M(dtA)2Md22(1t2B1t2A)，即验证动能定理的表达式
7、为 FLMd22(1t2B1t2A)2v2否解析设木板与水平桌面间的夹角为，滑块与木板间的动摩擦因数为.由动能定理得 mghmgcos hsin 12mv2，整理得：h12g1tan v2.故 h 与 v2成正比，应以 v2为横轴本实验是滑块重力的分力与摩擦力的合力充当合外力使滑块加速即可，因此不需要平衡摩擦力3(1)不需要(2)B(3)能解析(1)实验中钩码的质量不需要远小于滑块的质量，因为滑块所受的拉力可由弹簧测力计直接测出(2)由 Fsmgs12mv20 可得 v22smF2gs，当 m、s、一定时，v2与 F 为线性关系，且 v0 时 F0，B 正确(3)由 v2F 图象读出横轴截距
8、b，则 bmg，得bmg.4(1)0.525(3)砝码盘中砝码的质量 m(5)(mm0)gs12M(dtB)212M(dtA)2(7)B解析(1)游标卡尺读数5 mm50.05 mm5.25 mm0.525 cm.(3)在实验步骤(2)中，平衡了摩擦力，所以砝码和砝码盘的总重力大小可视为拉力，因此要记住砝码盘中砝码的质量 m.(5)小车经过两个光电门的速度分别为：dtA、dtB，所以动能的变化量为12M(dtB)212M(dtA)2，合公众号：卷洞洞外力做功大小为(mm0)gs.(7)为了减小误差，细线要与长木板平行因为本实验为求合力做功与动能变化的关系，不是要求砝码和砝码盘总重力近似替代拉力，所以 C 项不要求公众号：卷洞洞
