①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置进行实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，在器材的选

题文

①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某同学采用如图甲所示的装置进行实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，在器材的选用和调节上，除满足钩码的质量远远小于小车的质量外，还须满足的另一个要求是______．



②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T、距离如图乙所示，则打下C点时小车的速度表达式为（用题中所给的物理量表示）______，
③要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测量的物理量有______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力
对小车受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力
要使拉力近似等于合力，可将长木板一段垫高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力，故拉力近似等于合力，同时，由于砝码加速下降，处于失重状态，要使砝码的重力近似等于拉力，还要求钩码的质量远小于小车的质量；
故答案为：平衡摩擦力．
（2）由于小车受到恒力作用，做匀加速直线运动
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有
v_c=.v BD=s2+s32T
故答案为：s2+s32T．
（3）合力功为
W=Fx
动能增量为
△E_k=12mv²
还要测出的物理量有勾码的质量和小车的质量；
故答案为：勾码的质量和小车的质量．

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。

打点计时器

1、打点计时器：
是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况。

2、电磁打点计时器：
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6V以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。

3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器：
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小。

打点计时器：

(1)作用：计时仪器，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。

(2)工作条件：①电磁打点计时器：4V~6V交流电源。②电火花打点计时器：220V交流电源。

(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
                                    ②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况。
                                    ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。

利用纸带判断物体运动状态的方法：

(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v₁、v₂、v₃、v₄、…，若v₂－v₁＝v₃－v₂＝v₄－v₃＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a＝
==
=

=…

(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x₁，x₂，x₃，x₄…，若Δx＝x₂－x₁＝x₃－x₂＝x₄－x₃＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝.aT²。

速度、加速度的求解方法：

(1)即v_n＝

，如图所示：

(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x₄－x₁＝x₅－x₂＝x₆－x₃＝3aT²(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a₁＝

(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x₄－x₁＝x₅－x₂＝x₆－x₃＝3aT²(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a₁＝
、a₂＝

、a₃＝

，再算出a₁、a₂、a₃的平均值即为物体运动的加速度：
＝＝
＝.

。
②图象法：即先根据v_n＝

求出多个点的瞬时速度，后作出v－t图象，图象的斜率即为物体运动的加速度。