用气垫导轨装置做探究恒力做功与物体动能变化的关系的实验（如图1）．将气垫导轨调节水平，把研...

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置探究恒力做功与物体动能变化间的关系．在气垫导轨上安装了光电门，滑块上固定宽度为d的遮光条，用细线绕过定滑轮将质量为M＝200 g的滑块(含遮光条)与质量为m＝30 g的重物相连，细线与导轨平行．实验时滑块每次都从同一位置A处由静止释放，用x表示滑块从静止开始到通过光电门的位移大小，用t表示遮光条通过光电门的时间．改变光电门在气垫导轨上的位置，测量不同x所对应遮光条通过光电门的时间t，再分别计算拉力做的功W和滑块通过光电门时的动能Ek.

(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d＝________cm.

(2) 实验前调节气垫导轨水平的目的是________________________________________．

(3) 将重物的重力视为滑块受到的拉力，取g＝9.80 m/s2，用W＝mgx计算出拉力对滑块做的功W，并计算出滑块动能增量ΔEk.计算结果见下表：

①实验结果表明，ΔEk总是小于W.你认为这是________(选填“偶然”或“系统”)误差，简要说明你的理由：__________________________________________________________.

②进一步研究表明，拉力对小车做的功W和小车动能增量ΔEk的差值(W－ΔEk)随x增大而增大，用题中滑块和重物的质量可计算出(W－ΔEk)与x的比值＝________．(计算结果保留两位有效数字)

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如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“合力做功与物体动能变化之间的关系”的实验装置，他将光电门固定在导轨上的B点，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条并放有若干金属片，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。（已知实验室所在位置的重力加速度为g）

（1）用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d（沿滑块运动方向的长度）如图乙所示，则d = ____cm；用螺旋测微器测量遮光条的厚度h如图丙所示，则h = _____mm。若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为Δt，则滑块经过光电门时的速度v = _________________ （用所测物理量的符号表示）。　

（2）若要验证从A运动到B的过程中滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系，除（1）中得出的速度v外，还必须测出滑块（含遮光条和金属片）的质量 M、吊盘及其中的金属片的质量 m，以及_________________________（写出所需测定的物理量及其符号），本实验___________（“需要”或“不需要”）满足“”。

（3）从A运动到B的过程中滑块与吊盘组成的系统合力做功与动能变化间的关系式为_______________（用所测物理量的符号表示）。

高三物理解答题简单题查看答案及解析

某实验小组利用水平气垫导轨组成的实验装置来“探究做功与物体动能变化的关系”，如图甲所示。已知遮光条宽度为d，滑块从图示位置到光电门位置之间的距离为L，滑块与遮光条的总质量为M，钩码的总质量为m。已知当地重力加速度g=10m/s2，本实验忽略空气阻力。

(1)实验前____________(填“需要”或“不需要”)将气垫导轨适当倾斜；

(2)实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的瞬时速度v=______________；

(3)本实验中由于没有找到合适的滑块，无法满足滑块质量M远远大于钩码质量m，则

①滑块从图示位置到光电门过程中合外力对滑块做的功W_______mgL(填“大于”、“等于”或“小于”)。

②通过多次改变光电门到滑块初始位置之间的距离L来探究做功与物体动能变化的关系，测得多组数据并作出-L图象如图乙所示则由图像得到=_______

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某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”，如图甲为实验装置示意图．利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间．气垫导轨水平放置，不计滑轮和导轨摩擦，重力加速度为g，实验步骤如下：

a．测出挡光条的宽度为d，滑块与挡光条的质量为M；

b．轻细线的一端固定在滑块上，另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘，盘和砝码的总质量为m（m远小于M），细绳与导轨平行；

c．让滑块静止放在导轨左侧的某一位置，测出挡光条到光电门的距离为x；

d．释放滑块，测出挡光条经过光电门的挡光时间为Δt；

e．改变砝码的质量，保证滑块每次都在同一位置由静止释放，分别测得滑块经过光电门的挡光时间．

(1)滑块经过光电门时速度的计算式v＝________（用题目中所给的字母来表达）

(2)细线的拉力做功可表达为W＝________，滑块的动能改变表达为Ek＝________．（用题目中所给的字母来表达）

(3)我们可以通过改变盘中砝码质量，测得多组数据，建立的关系图像，进行更准确的实验验证，则图乙的3个图线中，________图最符合真实的实验情况．

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某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”, 图示为实验装置示意图. 利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间.重力加速度为,气垫导轨水平放置,不计滑轻和导轨摩擦.实验步骤如下:

A.测出挡光片的宽度为,滑块与挡光片的质量为;

B.轻细线的一端固定在滑块上,另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘, 盘和砝码的总质量为,细绳与导轨行;

C.让滑块静止放在导轨左侧的某一位置,测出挡光片到光电门的距离为;

D.释放滑块,测出挡光片经过光电门的挡光时间为;

E.改变砝码的质量,保证滑块每次都在同一位置由静止释放,光电门可测得对应的挡光时间.

（1）滑块经过光电门时速度的计算式_____(用题目中所给的字母来表达)

（2）细线的拉力做功的表达式为_____,滑块的动能改变的表达式为 _____(用题目中所给的字母来表示)

（3）我们可以通过测得的多组数据来建立的关系图像来进行更准确的实验验证,则图示中哪一项更符合真实的实验情况（_____）

A.

B.

C.

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某实验小组同学利用如图甲所示的装置“探究滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功关系”。

实验主要步骤如下

①在水平桌面上放置气垫导轨，并将滑块调到平衡状态；

②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L；

④用天平称出滑块和遮光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m，且m远小于M。

⑤将滑块移至光电门1右侧某处，释放滑块，托盘落地前遮光条已通过光电门2。从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1，通过光电门2的时间△t2；

回答下列问题：

(1)为了调节滑块处于平衡状态，不挂细线和托盘，接通气源，轻推滑块，如果遮光条通过光电门1的时间为t1，通过光电门2的时间为t2。当满足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)时，则表示滑块已调至平衡状态。

(2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=___________mm。

(3)已知重力加速度为g，以滑块(包含遮光条)为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式___________(用测量的物理量的字母表示)，则可认为滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功相等。

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某实验小组同学利用如图甲所示的装置“探究滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功关系”。

实验主要步骤如下

①在水平桌面上放置气垫导轨，并将滑块调到平衡状态；

②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L；

④用天平称出滑块和遮光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m，且m远小于M。

⑤将滑块移至光电门1右侧某处，释放滑块，托盘落地前遮光条已通过光电门2。从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1，通过光电门2的时间△t2；

回答下列问题：

(1)为了调节滑块处于平衡状态，不挂细线和托盘，接通气源，轻推滑块，如果遮光条通过光电门1的时间为t1，通过光电门2的时间为t2。当满足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)时，则表示滑块已调至平衡状态。

(2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=___________mm。

(3)已知重力加速度为g，以滑块(包含遮光条)为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式___________(用测量的物理量的字母表示)，则可认为滑块(含遮光条)的动能变化与合外力做功相等。

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某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”．下图1中，遮光条宽度为d，光电门可测出其挡光时间：滑块与力传感器的总质量为M，砝码盘的质量为m0，不计滑轮和导轨摩擦．实验步骤如下：

①调节气垫导轨使其水平．并取5个质量均为m的砝码放在滑块上：

②用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块，让滑块静止放在导轨右侧的某一位置，测出遮光条到光电门的距离为S；

③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中，释放滑块后，记录此时力传感器的值为F，测出遮光条经过光电门的挡光时间Δt；

④再从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中，重复步骤③，并保证滑块从同一个位置静止释放；

⑤重复步骤④，直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中．

请完成下面问题：

（1）若用十分度的游标卡尺测得遮光条宽度d如图3，则d＝________mm．

（2）滑块经过光电门时的速度可用v＝________（用题中所给的字母表示，下同）计算．

（3）在处理步骤③所记录的实验数据时，甲同学理解的合外力做功为W1＝FS，则其对应动能变化量应当是ΔEk1＝________．

（4）乙同学按照甲同学的思路，根据实验数据得到F－的图线如图4所示，则其斜率k＝________．

高三物理实验题极难题查看答案及解析

某实验小组利用如图所示的实验装置来探究“做功与物体动能改变量的关系”，实验前要调整气垫导轨底座水平，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，当地重力加速度为g.

（1）已知遮光条的宽度cm，实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用时间为s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.（结果保留2位有效数字）

（2）在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M、钩码的质量m间应满足________；

（3）本实验还需要测量的物理量是：__________________________________________________________________(用文字说明并用相应的字母表示)．

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