题文
某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置。
① 实验中所用电磁打点计时器是一种使用__________(填 “交流”或 “直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是4-6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔_______s打一次点。
② 实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__ _______ ___,实验时首先要做的步骤是_________________。
③ 在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M;往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m;让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为_________________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
题型:未知 难度:其他题型
答案
①交流,0.02秒 ②沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 ③ mgL=
Mv22-
Mv12
解析
①由电磁打点计时器工作原理知必须通入交流电,若频率为50Hz,则打点周期是频率倒数即0.02s②沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,对沙和沙桶有 mg-T=ma,对小车有 T=Ma,解得
,故当M>>m时,有T≈mg;小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力即为合力,则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力,故需将长木板的无定滑轮的一端垫高以平衡摩擦力。③合力的功为W=mgL,动能的变化为ΔEK=
Mv22-
Mv12,根据动能定理需验证的表达式为W=ΔEK即 mgL=
Mv22-
Mv12
考点
据考高分专家说,试题“某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


