12．某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌面上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量研究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
①若要完成該實(shí)驗(yàn)，必須的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些刻度尺、天平（包括砝碼）．
②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先將木板傾斜，使小車能夠沿木板勻速滑動(dòng)，他這樣做的目的是下列的哪個(gè)D（填字母代號(hào)）
A．避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)
B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C．可以保證小車最終在細(xì)線的牽引下能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．可使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
③將木板傾斜到適當(dāng)角度后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)太少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車的速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法可在小車上加適量的砝碼（或鉤碼）；
④他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的CD（填字母代號(hào)）．
A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車
B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D．鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力．

分析 ①根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理確定應(yīng)需要的儀器；
②要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中需要用刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離，用天平測(cè)出小車的質(zhì)量，需要改變砝碼的質(zhì)量來代替小車的拉力．
③紙帶上打出的點(diǎn)較小，說明小車的加速度過大（即小車過快），可以增加小車質(zhì)量（在小車上加上適量的砝碼），或減少砝碼的拉力；
④根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求A、B的速度，即可得到動(dòng)能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達(dá)式，根據(jù)此表達(dá)式分析所需要的測(cè)量?jī)x器．

解答 解：①根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測(cè)量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測(cè)量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測(cè)得小車的質(zhì)量，即還需要刻度尺，天平（帶砝碼）．
②實(shí)驗(yàn)過程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．
③平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，即小車的加速度大，所以應(yīng)減少小車的加速度，當(dāng)小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，應(yīng)適當(dāng)增大小車的質(zhì)量，即在小車上加適量的砝碼．
④他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實(shí)驗(yàn)一定有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗(yàn)中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實(shí)驗(yàn)要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故AB錯(cuò)誤，CD正確．
故答案為：①刻度尺、天平（包括砝碼）；②D；③可在小車上加適量的砝碼（或鉤碼）； ④CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似可以類比學(xué)習(xí)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是（　�。�
A．加5V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是10Ω
B．加11V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4Ω
C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小
D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器《探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》，如圖給出了某次實(shí)驗(yàn)中的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的間還有四點(diǎn)（未畫出），從紙帶上測(cè)得：s1=1.50cm，s2=2.00cm，s3=2.50cm，s4=3.10cm，s5=3.60cm，s6=4.10cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，紙帶隨小車運(yùn)動(dòng)的方向是如圖向左．

（1）通過紙帶分析可知，小車的速度在增大（填“增大”或“減小”）
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)6的平均速度是0.28m/s，3點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度是0.28m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為0.53 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開C時(shí)，A的速度為v，則此過程（彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量的平方成正比，重力加速度為g）（　�。�
A．拉力F做的功為$\frac{1}{2}$mv2
B．物塊A的加速度為 $\frac{F}{2m}$
C．物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為$\frac{2mgsinθ}{k}$
D．拉力F對(duì)A做的功等于A的機(jī)械能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示是某一時(shí)刻的波形圖象，波沿x軸正方向傳播，波速是12m/s，則波長(zhǎng)和頻率分別是（　�。�
A．3cm；200HzB．6cm；200HzC．2cm；400HzD．12cm；50Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量△Ep=2.28J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=2.26J．由此可得到的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．．（g=9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖甲中，足夠長(zhǎng)的木板放在光滑的水平地面上，一質(zhì)量m=1kg的物塊疊放在木板的右端．現(xiàn)在木板的右端施加水平向右的拉力F．在0～4s內(nèi)，拉力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，而木板的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示．重力加速度g=10m/s2．由此可求出（　　）
A．木板與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2
B．木板與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4
C．木板的質(zhì)量M=2kg
D．木板的質(zhì)量M=3kg

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．一座小島與碼頭相距300m，某人乘摩托艇從碼頭出發(fā)時(shí)開始計(jì)時(shí)，往返于碼頭和島嶼之間，其x-t圖象如圖．則下列說法正確的是（　�。�
A．摩托艇在150s內(nèi)位移大小是0m，路程是600m
B．摩托艇在150s內(nèi)位移大小是600m，路程是600m
C．摩托艇在48s  時(shí)的瞬時(shí)速度大小為0m/s
D．摩托艇在75s時(shí)的瞬時(shí)速度大小為10m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖，s-t圖象反映了甲、乙兩車在同一條直線上行駛的位置隨時(shí)間變化的關(guān)系，已知乙車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其圖線與t軸相切于10s處，下列說法正確的是（　�。�1．
A．5s時(shí)兩車速度相等B．甲車的速度為4m/s
C．乙車的加速度大小為1.5m/s2D．乙車的初位置在s0=80m處

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同步練習(xí)冊(cè)答案