某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，...

某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝ ，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．

同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v2.

(1)你认为他们的做法是否合适？　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)你有什么好的建议？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果．

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（10分）如图所示，利用此实验装置既可以探究物体做匀变速直线运动时加速度与所受合外力的关系，也可以探究合力做功和物体动能变化的关系。

（1）若想用钩码的重力表示小车受到的合外力，除需要平衡摩擦力外，你认为此实验还应该满足的条件是______________________________；

（2）如图所示是某次探究合力做功与物体动能变化关系的实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F、G是计数点。打点计时器所加的交流电频率为50Hz，两相邻计数点间还有四个点没有画出。打计数点B时，纸带的瞬时速度大小为＿＿＿＿m/s；若测得小车（含车上砝码）的总质量为500g，钩码总质量为31g，则打下B点到F点的过程中合外力对小车做功为＿＿＿＿J（可认为小车所受合外力大小等于钩码重力）；在这个过程中小车（含车上砝码）的动能变化量为＿＿＿＿J，由此可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（本题所有计算结果都保留两位有效数字，g取10m/s²）

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伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还用实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下：

①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，让水箱中的水流到量筒中；

②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定)；

③记录下量筒收集的水量V；

④改变s，重复以上操作；

⑤将测得的数据记录在表格中。

(1)该实验用量筒中收集的水量来表示________。

A．水箱中水的体积　　　　 B．水从水箱中流出的速度

C．滑块下滑的时间　　　　 D．滑块下滑的位移

(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V，若实验正常，你估计V＝________mL；若保持下滑的距离s、倾角θ不变，增大滑块的质量，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)；若保持下滑的距离s、滑块质量不变，增大倾角θ，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)。

(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是________。

A．水从水箱中流出不够稳定

B．滑块开始下滑和开始流水不同步

C．选用的斜面不够光滑

D．选用了内径较大的量筒

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为了探究“弹力做功与物体速度变化的关系”，把木板左侧适当抬高后，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，以下关于本实验的说法正确的是_______。

A．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值

B．通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值

C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

E．适当抬高左侧木板可使橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

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某实验小组采用如图所示的装置探究：“合外力做功与速度变化的关系”实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，小车所受到的拉力F为。

（1）实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，这样做的目的是为了　　　　　　　　　　　 。

（2）某同学选取一条比较理想的纸带做分析，将小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O，在点迹清晰段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的时间间隔为，测量出从起始点O至各计数点的距离x，计算出计数点对应小车的瞬间速度v、计数点与O点的速度平方差、起始点O到计数点的过程中细绳对小车做的功W，其中，计数点D的三项数据中有一项没有计算，请把计算结果填入表格中。

（3）根据表中数值以W为纵坐标、以为横坐标，在坐标纸上作出图像。

（4）根据图像分析得到的结论：功W与速度的平方差成　　　　　　　　　　 。

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在“探究外力做功与物体动能变化关系”实验中：

(1)实验室提供了以下实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、重锤(质量已知)，为顺利完成本实验，你还需要的器材有：________；(选填字母代号)

A．天平

B、弹簧秤

C、刻度尺

D、秒表

(2)实验室中有两种重锤：铝锤A质量为50 g，铅锤B质量为200 g，应选用________；(选填字母代号)

(3)实验中获得如下图所示纸带，其中各数据为相邻点之间的间距，经计算得出B，E两点速度为vB、vE若重锤质量是m，从B到E的距离设为hBE，在该过程中，重锤动能变化量△Ek＝________；重力对重锤所做的功W＝________．ΔEk与W的大小关系是ΔEk________W(选填“＞”、“＝”或“＜”)．

(4)实验中产生误差的主要原因是____________________________________ 。

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人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h,到达斜面顶端的速度为,如图所示。则在此过程中(　 ).

A. 物体所受的合外力做功为mgh+mv2

B. 物体所受的合外力做功为mv2

C. 人对物体做的功为mgh

D. 人对物体做的功大于mgh

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人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示．则在此过程中（ ）

A. 物体所受的合外力做功为mgh+mv2

B. 物体所受的合外力做功为mv2

C. 人对物体做的功为mgh

D. 人对物体做的功大于mgh

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某实验探究小组为了探究物体的加速度与所受合外力之间的关系，设计了如图甲所示的实验装置．该实验小组成员用钩码的重力作为小车所受的合力，用传感器测小车的加速度，通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受合力F的关系图象，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a­F图象，如图乙所示．

甲　　　　　　　　　　　　乙

(1)图乙中的图象________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高的情况下得到的．当钩码的数量增大到一定程度时，图乙中的图象明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________________．

(2)小车和传感器(接收器)的总质量m＝_______kg，小车和轨道间的动摩擦因数μ＝________.(g取10 m/s2)

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某研究性学习小组分别用如下图所示的装置进行以下实验：

(1)“探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)。

①为了减小实验误差，下列做法正确的是____

A．只需平衡小车的摩擦力

B．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻

C．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

D．先释放小车，后接通打点计时器的电源

②某同学根据实验数据画出了如图所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为________。

A.1/M　　　　　 B.1/m　　　　　 C．mg　　　　 D．F

③当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线______(填选项前的字母)。

A．逐渐偏向纵轴　　 B．逐渐偏向横轴　　 C．仍保持原方向不变

（2）下图为上述实验中得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_______m/s2（结果保留三位有效数字）。

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