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1、平面小車、斜面小車模型平面小車、斜面小車模型4(2011海南).現(xiàn)要通過實驗驗證機(jī)械能守恒定律。實驗裝置如圖1所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測試遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A ,B 兩點(diǎn)的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作圖；（1）若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動至B的過
2、程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為_ 。動能的增加量可表示為_ 。若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，1/t2與s的關(guān)系式為 _ (2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)（A點(diǎn)）下滑，測量相應(yīng)的s與t值，結(jié)果如下表所示：以s為橫坐標(biāo)，1/t2為縱坐標(biāo)，在答題卡上對應(yīng)圖2位置的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率k=_ (保留3位有效數(shù)字).。()hMm gsd221()2bmMt2212()()hMdm gstMm db214.10sm2.40由測得的h、d、b、M和m數(shù)值可以計算出1/t2-s直線的斜率k0，將k和k0進(jìn)行比較，若其差值
3、在試驗允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此試驗驗證了機(jī)械能守恒定律2009年高考廣東物理卷年高考廣東物理卷某試驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究某試驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定動能定理理”。如圖。如圖5-4-8，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0 cm的的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小。小車
4、時的速度大小。小車中可以放置砝碼。中可以放置砝碼。(1)實驗主要步驟如下：實驗主要步驟如下：測量測量_和拉力傳感器的總質(zhì)量和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉；把細(xì)線的一端固定在拉 力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。將小車停在將小車停在C點(diǎn)，點(diǎn)，_，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線 拉力及小車通過拉力及小車通過A、B時的速度。時的速度。在小車中增加砝碼，或在小車中增加砝碼，或_，重復(fù)，重復(fù)的操作。的操作。(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是
5、是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22-v12|是兩個是兩個速度傳感器速度傳感器 記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量E,F是拉力傳感器受到的拉力，是拉力傳感器受到的拉力，W是是F在在A、 B間所做的功。表格中的間所做的功。表格中的E3=_，W3=_。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)記錄表(3)根據(jù)上表，請在圖根據(jù)上表，請在圖5-4-9中的方格紙上作出中的方格紙上作出E-W圖線。圖線。圖圖5-4-8圖圖5-4-9小車、砝碼小車、砝碼然后釋放小車然后釋放小車減少砝碼減少砝碼0.6000.610次數(shù)次數(shù)
6、M/kg|v12-v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.432014新課標(biāo)新課標(biāo)122.某同學(xué)利用圖某同學(xué)利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度加速度a與鉤碼的質(zhì)量與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b)所示。實驗中小所示。實驗中小車車(含發(fā)射器含發(fā)射器)的質(zhì)量為的質(zhì)量為200g，實驗時選擇了不可
7、伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，實驗時選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機(jī)得和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機(jī)得到。回答下列問題：到?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成_(填填“線性線性”或或“非線性非線性”)關(guān)系。關(guān)系。(2)由圖由圖(b)可知，可知，a-m圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是_。(3)若利用本實驗裝置來驗證若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比的加速度與作用力成正比”的結(jié)論
8、，并直接以鉤碼所受重力的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是_，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_。（2009江蘇）江蘇）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置的實驗裝置如圖甲所示如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示。計時器大點(diǎn)的時間間隔為示。計時器大點(diǎn)的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個個點(diǎn)取一個計
9、數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=_m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度加速度a與砝碼盤中砝碼總重力與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：的實驗數(shù)據(jù)如下表：請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因。圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因。砝碼盤中砝碼總重力0.1960.3920.5880.7840.980加速度s-2）0.691.181.662.182.70體會：探究對象穩(wěn)中有變體會：探究對象穩(wěn)中有變
平面小車、斜面小車
