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某探究学习小组的同学欲探究“做功与物体动能变化的关系”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置.(1)该学习小组的同学想用沙和沙桶的重力作为滑块受到的合力,探究滑块所受
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某探究学习小组的同学欲探究“做功与物体动能变化的关系”,他们在实验室组装了一套如图1所示的装置.
(1)该学习小组的同学想用沙和沙桶的重力作为滑块受到的合力,探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系.为了实现这个想法,该小组成员提出了以下实验措施,你认为有效的有______(填选项字母).
A.保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量
B.保持沙和沙桶的质量远小于滑块质量
C.保持长木板水平
D.把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力
E.调整滑轮的高度使细线与长木板平行
(2)图2是滑块(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动打点计时器打出的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.利用这些数据能验证动能定理,滑块从A到B的过程中,恒力做的功为WAB=______;滑块动能的变化量为EkB-EkA=
m
m
;请你说出对这种做法的评价.
优点是:
(1)该学习小组的同学想用沙和沙桶的重力作为滑块受到的合力,探究滑块所受合力做功与滑块动能变化的关系.为了实现这个想法,该小组成员提出了以下实验措施,你认为有效的有______(填选项字母).
A.保持沙和沙桶的质量远大于滑块质量
B.保持沙和沙桶的质量远小于滑块质量
C.保持长木板水平
D.把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力
E.调整滑轮的高度使细线与长木板平行
(2)图2是滑块(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动打点计时器打出的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.利用这些数据能验证动能定理,滑块从A到B的过程中,恒力做的功为WAB=______;滑块动能的变化量为EkB-EkA=
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优点是:
A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小
A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小
;缺点是:______.▼优质解答
答案和解析
(1)小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:
F=Ma ①
钩码有:mg-F=ma ②
F=
=
由此可知当M>>m时,够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力,
故适当垫高长木板右端,以平衡摩擦力,使钩码的质量远小于小车的质量,
故选:BDE.
(2)根据做功表达式,恒力做功为WF=FxAB;
而A点的瞬时速度为vA=
,则B点的瞬时速度为vB=
;
根据动能的变化量△Ek=EkB-EkA=
m
;
这种做法的优点是:AA、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;
缺点是:只进行了一次测量验证,没有多次测量取平均值,说服力不强.
故答案为:(1)BDE;(2)FxAB ;
m
; A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;只进行了一次测量验证,说服力不强.
设绳子上拉力为F,对小车根据牛顿第二定律有:
F=Ma ①
钩码有:mg-F=ma ②
F=
Mmg |
M+m |
mg | ||
1+
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由此可知当M>>m时,够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力,
故适当垫高长木板右端,以平衡摩擦力,使钩码的质量远小于小车的质量,
故选:BDE.
(2)根据做功表达式,恒力做功为WF=FxAB;
而A点的瞬时速度为vA=
xA |
2T |
xB |
2T |
根据动能的变化量△Ek=EkB-EkA=
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这种做法的优点是:AA、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;
缺点是:只进行了一次测量验证,没有多次测量取平均值,说服力不强.
故答案为:(1)BDE;(2)FxAB ;
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