某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置．
①實驗中所用電磁打點計時器是一種使用交流交流（填“交流”或“直流”）電源的計時儀器，它的工作電壓是4-6V，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.020.02s打一次點．
②實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是
沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力平衡摩擦力．
③在②的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量為M；往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m；讓沙桶帶動滑塊加速運動．用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為mgL=12Mv22-12Mv12mgL=12Mv22-12Mv12．（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）
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【考點】探究動能定理．
【答案】交流；0.02；沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量；平衡摩擦力；mgL=Mv22-Mv12
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：13引用：3難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，鉤碼通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗，鉤碼質量m,小車質量M已通過實驗測得
（1）打點計時器使用的電源是 （填選項前的字母）。
A．交流電源
B．直流電源
（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正確操作方法是 （填選項前的字母）。
A．不掛鉤碼，小車靜止放在木板上，把長木板右端逐漸墊高，直到小車開始運動，不再改變右端高度，即認為平衡了摩擦力和其它阻力
B．小車靜止放在木板上，掛上鉤碼，給鉤碼下邊再逐漸添加鉤碼，觀察小車能否運動，小車能向下運動時，即認為平衡了摩擦力和其它阻力
C．不掛鉤碼，把長木板右端逐漸墊高，打開電源，輕推小車，目測小車是否做勻速直線運動
D．不掛鉤碼，把長木板右端逐漸墊高，打開電源，輕推小車，通過觀察小車運動后打點計時器打點是否均勻，如果均勻，則認為平衡了摩擦力和其它阻力
（3）平衡摩擦后，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O，在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，測得A、B、C……各點到O點的距離分別為x1、x2、x3……，如圖所示，實驗中，鉤碼質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg,從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功WOB=，打B點時小車的動能為EkB=。
（4）利用該裝置還可完成以下哪些實驗 。
A．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗
B．驗證小車和鉤碼系統(tǒng)機械能守恒定律的實驗
C．研究平拋運動的規(guī)律實驗
D．探究“加速度與力、質量的關系”實驗發(fā)布：2024/12/29 22:0:2組卷：56引用：2難度：0.7 -
2．如圖1所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．
（1）打點計時器使用的電源是 （選填選項前的字母）．
A．直流電源 B．交流電源
（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是 （選填選項前的字母）．
A．把長木板右端墊高 B．改變小車的質量
在不掛重物且 （選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響．
A．計時器不打點 B．計時器打點
（3）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示．
實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg.從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=，打B點時小車的速度v=．
（4）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2-W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為 ．根據(jù)功與能的關系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是 ．
發(fā)布：2024/12/29 19:0:2組卷：33引用：5難度：0.5 -
3．如圖1所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．
（1）打點計時器使用的電源是 （選填選項前的字母）．
A．直流電源
B．交流電源
（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是 （選填選項前的字母）．
A．把長木板右端墊高
B．改變小車的質量
（3）在不掛重物且 （選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響．
A．計時器不打點
B．計時器打點
（4）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次去A、B、C…若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C…各點到O點的距離為x1、x2、x3…，如圖2所示．實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg,從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=，打B點時小車的速度v=．
（5）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖3所示的v2-W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為 ．根據(jù)功與能的關系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是 ．
（6）假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2-W關系的是 ．
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發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.5