某同学用如图所示的实验装置验证动能定理。所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片入、两个光电门、码盘和码等。已知当地的重力加速度为g。实验步骤如下：第一，调节气垫导轨水平；第二，砝码的质量，用天平测得砝码盘的质量、滑块（含遮光片）的质量；测出之间的距离；第三，用细线跨过轻质定滑轮，将滑块与砝码盘连接，滑块在细线水平拉动下向右运动，记录遮光片经过两处光电门的挡光时间；第四，改变砝码的质量，测出遮光片经过两处光电门的挡光时间。请回答下列问题：

1. 某同学用如图所示的实验装置验证动能定理。所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片入、两个光电门、码盘和码等。已知当地的重力加速度为g。实验步骤如下：

第一，调节气垫导轨水平；

第二，砝码的质量 $\text{[math]}$ ，用天平测得砝码盘的质量 $\text{[math]}$ 、滑块（含遮光片）的质量 $\text{[math]}$ ；测出 $\text{[math]}$ 之间的距离 $\text{[math]}$ ；

第三，用细线跨过轻质定滑轮，将滑块与砝码盘连接，滑块在细线水平拉动下向右运动，记录遮光片经过 $\text{[math]}$ 两处光电门的挡光时间 $\text{[math]}$ ；

第四，改变砝码的质量，测出遮光片经过 $\text{[math]}$ 两处光电门的挡光时间。

请回答下列问题：

(1) 在遮光片随滑块从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的过程中，如果 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“远大于”或“远小于”），就可将砝码和砝码盘所受重力大小视为滑块所受的拉力大小；

(2) 在满足（1）的条件下，滑块从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ ，合力对滑块做的功 $\text{[math]}$ ，滑块动能的变化 $\text{[math]}$ （均用题中物理量的符号表示），若 $\text{[math]}$ ，则合力对物体做的功等于物体动能的改变量。

【考点】

动能定理的综合应用;

【答案】

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实验探究题普通

(1) 某同学为了探究恒力对物体做功与物体动能变化的关系，设计实验方案如图甲所示．

他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中应该采取的措施有；

A.调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动

B.必须满足钩码的质量远小于小车的质量

C.必须保证小车由静止状态开始释放

D.必须保证先释放小车再接通打点计时器电源

(2) 乙为实验中在满足(1)条件下打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究恒力对小车做功与小车动能改变的关系．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，则打B点时的速度v_B=；（用字母表示）除了已知和图中标明的物理量外，还需要测出的物理量有。

实验探究题普通

2. 如图甲所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

（1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是；（选填选项前的字母）

A．把长木板右端垫高　　B．改变小车的质量

（2）平衡摩擦力的时候，打点计时器（填“需要”或“不需要”）开启；

（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O，在小纸带上依次取A、B、C…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C…各点到O点的距离如图乙所示。实验中，满足这一条件时，可认为小车所受的拉力大小为mg；从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=，打B点时小车的动能E_k=；（用题中给出的字母表示）

（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若不能满足第（3）问的条件，但仍然按照第（3）问的方法求出W，则从理论上分析，图丙中v²-W关系图线的斜率k=。（用题中给出的字母表示）

实验探究题普通

3. 某同学用如图甲所示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数。半圆弧轨道和长木板固定在水平面上，半圆弧轨道底端上表面与长木板左端上表面平滑连接，重力加速度为g，长木板足够长。

(1) 先用螺旋测微器测挡光片的宽度，测量示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=mm；

(2) 将滑块在圆弧面上的 $\text{[math]}$ 点由静止释放，测得滑块通过光电门时挡光片的挡光时间t₁ ，则滑块通过光电门时的速度v₁=，若滑块停在长木板上的位置离光电门的距离为s，则滑块与长木板间的动席擦因数 $\text{[math]}$ ；(均用测量的和已知的物理量符号表示)

(3) 若将滑块在圆弧面上的更高点 $\text{[math]}$ 点由静止释放重新进行实验，实验操作过程正确，则测得的结果与(2)中测得的结果相比(选填“误差大”误差小”或“误差相同”)。

实验探究题普通