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实验四 探究动能定理 验证机械能守恒
1.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图甲所示。实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、
2W0、3W0、4W0……
①实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________（填写字母代号）。 A．为了释放小车后小车能做匀加速运动 B．为了增大橡皮筋对小车的弹力
C．为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D．为了使小车获得较大的动能
②图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=________m/s（保留3位有效
数
字
）
。
③几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得最大速度vm的数据，并利用数据绘出了图丙给出的四个图象，你认为其中正确的是_______。
2.某实验小组采用如图3所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系”。打点计时器工作频
率为50Hz。
实验的部分步骤如下：
a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；
b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；
d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。 ①在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做______功（填“正”或“负”）；
②图4是某次实验时得到的一条纸带，他们在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量和计算结果填在下表中的相应
位
置
。
计数点 O A B C D E x/cm 1.00 2.34 4.04 8.33 10.90 s/cm 0.00 1.34 3.04 5.00 7.33 9.90 v/(m·s) 0.30 0.38 0.46 0.61 0.70 -1 ③实验小组认为可以通过绘制图线来分析实验数据（其中，v是各计
数点对应时刻小车的瞬时速度，vO是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图5中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出
图线。
图线的斜率，发现该斜率大于理论值，其原因可能是
④ 实验小组计算了他们绘制的
___________________。
3.（1）为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。
现有主要的探究步骤如下：
a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；
b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度c．做出W—v图象；
d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明否存在
等关系。
∝v；如果不是直线，可考虑是
……；
①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答： 。
②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是 。（填写选项前的序号） A．小车每次都应从静止开始释放
B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v D．必须测量出小车的质量
（2）利用如图所示电路测量电压表内电阻Rv，该电压表量程为500mV，内电阻约为l00Ω。某同学设计的实验过程如下：
a．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R1的滑动头移到左端 b．闭合开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度
c．保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半
d．读出此时电阻箱R2的阻值R测，即为电压表内电阻的测量值
①在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有： A．“500Ω,lA” B．“l0Ω2A”
在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用 。（选填“A”或“B”） ②用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测_ 电压表内电阻的真实值R真。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
③若实验中测得的结果R测=l00Ω，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R串= Ω的定值电阻。
④为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是 。（填写选项前的序号） A．在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻 B．在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻 C．在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻 D．在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻
4. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装