某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A.按摆好实验装置，其中小车质量M=0．5kg，钩码总质量m=0．3

题文

（Ⅰ）某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：



A.按（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．5kg，钩码总质量m=0．30kg.
B.先释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为

=50Hz），打出一条纸带．
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，进行长度测量，且经检查测量数据准确无误后，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s²）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W="0.176" J，把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得E_k=0.125J．
此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是         ．
A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏大
D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差   的重要原因
（Ⅱ）该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）



（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是（填A、B、C、D或E）点读数________.
（2）该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用v_C=

计算与C点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法（填“对”或“不对”）___________.
（3）若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为________________.
（4）若重锤质量m=2.00×10^-1 kg，重力加速度g="9.80" m/s²，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为_______________ J，而动能的增加量为____________ J（均保留三位有效数字）.

题型：未知 难度：其他题型

答案

（Ⅰ）ABC （Ⅱ）（1）读数_ B （2）这种做法不对（3）

=gh（4）-0.380 J  0.376 J

解析

（Ⅰ） 把钩码的重力当作小车所受的拉力，这是不对的，因为钩码的重力是钩码与小车系统的合外力，使系统产生共同的加速度。而绳子对小车的拉力只是使小车产生加速度，二力并不相等，重力大于拉力。所以计算拉力对小车做的功结果偏大。A正确，没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多，B正确，若该同学的释放小车和接通电源的次序有误，也能使得动能增量的测量值比真实值偏大，从图中我们可得该同学是用的毫米刻度尺，D错误，
（Ⅱ）（1）ACDE的数据都是精确到了0.1mm，而B却只精确到了mm，所以读数_ B.有误
（2）O点是起点，但不一定是速度为零的点，所以这种做法不对.
（3）根据

实验中要验证的等式为

=gh
（4）根据做匀变速直线运动规律可得

，然后代入得：重锤重力势能的减少量为__0.380 J，而动能的增加量为0.376 J（均保留三位有效数字）
点评：本题的关键是理解两个实验的实验原理，以及需要用到的运动学规律

考点

据考高分专家说，试题“（Ⅰ）某同学在做探究“合力做功与物体动能.....”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L_l；
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x_n＝L_n－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。