在探究“恒力做功與動能改變的關系”的實驗中，某同學用1kg的小車，在平衡摩擦力之后，掛上40g的小砂桶后，小車拖動紙帶并打出一系列的點．圖中的紙帶只是打出的紙帶的一部分，所標注的點是計時器每打5點所取的一個計數(shù)點，測量數(shù)據(jù)如圖．則：（所用交流電的頻率為50Hz，重力加速度g=9.80m/s2）
（1）b點所對應的小車運動的動能為
0.057
0.057
J；
（2）從b點到e點，小車動能的增加量為
0.051
0.051
J；
（3）從b點到e點，砂桶對小車做功
0.051
0.051
J．
分析：小車在沙桶拉力作用下做勻加速直線運動，根據(jù)勻加速運動的特點：物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，求出b、e點的速度，然后由動能的計算公式求出小車在b、e點的動能，求出從b點到e點小車動能的增加量；由動能定理求出沙桶對小車做的功．
解答：解：由題意可知，計數(shù)點間的時間間隔t=
1
50
×5=0.1（s），小車做勻加速直線運動；
（1）b點所對應的小車的速度vb=
.
vac
=
ac
2t
=
3.15+3.60
2×0.1
=33.75cm/s=0.3375m/s，
小車的動能Ekb=
1
2
mvb2=
1
2
×1kg×（0.3375m/s）2≈0.057J；
（2）b點所對應的小車的速度ve=
.
vdf
=
df
2t
=
4.45+4.85
2×0.1
=46.5cm/s=0.465m/s，
小車的動能Eke=
1
2
mve2=
1
2
×1kg×（0.465m/s）2≈0.108J；
△Ek=Eke-Ekb=0.108J-0.057J=0.051J；
（3）由動能定理得：從b點到e點，砂桶對小車做功W=Eke-Ekb=0.108J-0.057J=0.051J；
故答案為：（1）0.057；（2）0.051；（3）0.051．
點評：本題難度不大，熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律求出小車的瞬時速度是正確解題的關鍵．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在探究“恒力做功與動能改變的關系”的實驗中，某同學采用如下圖裝置，小車質(zhì)量M，在平衡摩擦力之后，掛上重物m后，小車拖動紙帶并打出一系列的點．圖中的紙帶只是打出的紙帶的一部分，所標注的點相鄰兩點的時間間隔為T．使用毫米刻度尺進行測量后，將數(shù)據(jù)記錄在圖中．則：（重力加速度為g）

（1）若在該實驗裝置中繩子對小車的拉力取為mg，則小車質(zhì)量M與所掛重物質(zhì)量m應滿足什么關系
B
B

A、M＞m      B、M＞＞m      C、M＜m        D、M＜＜m
（2）若小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m滿足（1）中條件，請用題目所給各個物理量的符號計算下面問題：
b點所對應的小車運動的動能為
M(s1+s2)2
8T2
M(s1+s2)2
8T2
；
從b點到e點，小車動能的增加量為
M[(s4+s5)2-(s1+s2)2]
8T2
M[(s4+s5)2-(s1+s2)2]
8T2
；
從b點到e點，重物對小車做功
mg（s2+s3+s4）
mg（s2+s3+s4）
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置．實驗步驟如下：精英家教網(wǎng)
①把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器
②改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力
③用細線將木板七的小車通過-個定滑輪與懸吊的托盤相連
④接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點
⑤測出s、s1、s2 （如圖乙所示），查得打點周期為T
判斷已平衡摩擦力的直接證據(jù)是
 
；本實驗還需直接測量的物理量是：
 
．（并用相應的符號表示）
探究結(jié)果的表達式是
 
．（用相應的符號表示）
（2）利用本裝置還可以測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．將小車換成滑塊，木板平放在水平桌面上，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放人適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．
精英家教網(wǎng)
①上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度α=
 
（保留三位有效數(shù)字）．
②為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有
 
．（填入所選物理量前的字母）
A、木板的長度l
B、木板的質(zhì)量m1
C、滑塊的質(zhì)量m2
D、托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E、滑塊運動的時間t
測量上述所選定的物理量時需要的實驗器材是
 
．
③滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=
 
（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）下列有關實驗的描述中，正確的是         

A．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，同一次實驗只需保證橡皮筋的伸長量相同即可

B．在“探究彈簧彈力與其伸長量”關系的實驗中，作出彈力和彈簧長度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù)

C．在“恒力做功與動能改變的關系”的實驗中，放小車的長木板應該盡量使其水平

D．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，應由v=gt求出打某點時紙帶的速度

（2）測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定。

① 實驗過程中，應調(diào)整定滑輪高度，使                                 。

② 已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=           。

③ 如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm。

則木塊加速度大小a=          m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：2014屆海南省高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在探究“恒力做功與動能改變的關系”的實驗中，某同學用1kg的小車，在平衡摩擦力之后，掛上44g的小砂桶后，小車拖動紙帶并打出一系列的點。圖4中的紙帶只是打出的紙帶的一部分，相鄰計數(shù)點時間間隔為0.10s，測量數(shù)據(jù)如圖4所示。（重力加速度g =9.80m/s2；）則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）b點所對應的小車運動的動能為          J；

（2）從b點到e點，小車動能的增加量為          J；

（3）從b點到e點，砂桶對小車做功           J。

 

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