用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上，可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮，在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P，固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连，木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g，打点计时器所接交流电频率为f。实验步骤如下：第1步，按装置安装好实验器材；第2步，调整垫块的高度，给小车一个沿木板向下的初速度，直到纸带上打出均匀的点迹为止；第3步，去掉小物块Q，重新换一条纸带，让小车靠近打点计时器由静止释放，得到一条纸带如图乙所示，最后把实验器材归置好。请回答下列问题：（1）为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，需要的实验器材以及测量的物理量有。A.天平，测量小车P的质量M和小物块Q的质量mB.天平，测量小车P的质量MC.刻度尺，测量间的距离间的距离间的距离间的距离D.刻度尺，测量间的距离间的距离和间的距离E.秒表，测量从A到B的时间t（2）打下E点时小车的瞬时速度大小为（用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示，下同）。（3）验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，只需验证表达式成立即可。

1.

用如图甲所示的装置验证动能定理。长木板左端固定在水平桌面上，可调节垫块高度使长木板绕左端转动。在木板右端固定一个定滑轮，在靠近定滑轮处固定一个打点计时器。在木板上放置小车P，固定在小车右端的纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带与木板平行。并且小车通过轻质细线绕过定滑轮与小物块Q相连，木板上方的细线与木板平行。重力加速度为g，打点计时器所接交流电频率为f。

实验步骤如下：

第1步，按装置安装好实验器材；

第2步，调整垫块的高度，给小车一个沿木板向下的初速度，直到纸带上打出均匀的点迹为止；

第3步，去掉小物块Q，重新换一条纸带，让小车靠近打点计时器由静止释放，得到一条纸带如图乙所示，最后把实验器材归置好。

请回答下列问题：

（1）为了验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，需要的实验器材以及测量的物理量有。

A.天平，测量小车P的质量M和小物块Q的质量m

B.天平，测量小车P的质量M

C.刻度尺，测量 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$

D.刻度尺，测量 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$

E.秒表，测量从A到B的时间t

（2）打下E点时小车的瞬时速度大小为（用上述所选的测量数据和已知物理量的符号表示，下同）。

（3）验证从打下B点到打下E点过程小车的运动是否满足动能定理，只需验证表达式 $\text{[math]}$ 成立即可。

【考点】

动能定理的综合应用;

【答案】

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实验探究题容易

1. 某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧至C点，由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为T，重力加速度大小为g。回答下列问题：

(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能 $\text{[math]}$ 与小球离开弹簧时的动能 $\text{[math]}$ 相等。为测得 $\text{[math]}$ ，除已知物理量外，至少还需测量下列物理量中的（填正确答案标号）。

A.小球的质量m B.C、A间距离 $\text{[math]}$

C.C、B间距离 $\text{[math]}$ D.A、B间距离 $\text{[math]}$

E.弹簧的压缩量 $\text{[math]}$ F.弹簧原长 $\text{[math]}$

(2)用所选取的测量量和已知量表示 $\text{[math]}$ ，得 $\text{[math]}$ 。

(3)由于水平面不是绝对光滑，测得的弹性势能 $\text{[math]}$ 与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

实验探究题普通

2. 某中学实验小组用如图甲所示的实验装置探究做功与动能变化的关系，一端安装轻质光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上，长木板A处有一带长方形遮光片的滑块，滑块右端固定有力传感器，能测出滑块所受的拉力，滑块、传感器及遮光片的总质量为M，滑块右端由跨过定滑轮的细绳与一沙桶相连，沙桶和沙的总质量为m，遮光片两条长边与长木板垂直；长木板上B处固定一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示遮光片右侧初位置至光电门之间的距离。

(1)实验前平衡滑块与长木板间的摩擦力（填“需要”或“不需要”）。

(2)实验过程中满足M远大于 $\text{[math]}$ 。（填“需要”或“不需要”）

(3)实验主要步骤如下：

①按图甲正确安装器材并进行正确调节。

②该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图乙所示，遮光片宽度的测量值 $\text{[math]}$ cm。

③让沙桶内盛上适量细沙，由静止释放滑块，滑块在细线拉动下运动，记录力传感器的示数F和遮光片通过光电门的时间t；保持质量M和遮光片右侧初位置至光电门之间的距离L不变，改变沙桶内细沙的质量，重复以上步骤。为了直观地研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，根据多次实验记录的F和t描点，拟合成一条直线图像，数据处理时应做出的图像是 $\text{[math]}$ 请填写选项前对应的字母 $\text{[math]}$ 。

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

实验探究题普通

3. 某实验小组用如图所示的装置验证在圆周运动中的动能定理，铁架台上固定着拉力传感器。一小钢球（可视为质点）用不可伸长的轻绳悬挂在拉力传感器的下端，拉力传感器可记录小钢球在摆动过程中各时刻受到的拉力大小。将小钢球拉至A点，用刻度尺量出轻绳的长度L以及拉到A点时小钢球到拉力传感器下端的竖直高度H，释放小钢球，小钢球在竖直平面内来回摆动，记录拉力传感器的最大示数F和此时小钢球的位置O点。已知小钢球的质量为m，当地重力加速度大小为g，不计空气阻力。

（1）拉力传感器的最大示数F（填“大于”“小于”或“等于”）小钢球的重力 $\text{[math]}$ 。

（2）小钢球从A点运动到O点的过程中，合外力对小钢球做的功为（用题中所给物理量的字母表示）。

（3）小钢球从A点运动到O点的过程中，小钢球动能的变化量为（用题中所给物理量的字母表示）。

（4）在误差允许范围内，合外力对小钢球做的功和小钢球动能的变化量近似相等，则可验证动能定理成立。

实验探究题普通