按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。(1)(8分)某探究学习小组的

◎ 题目

按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
(1)(8分)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,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态,若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
1) 你认为还需要的实验器材有____________.
2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和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vl与v2 (vl< 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)。

2、①某同学用如题图34-2所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图34-3所示,则应选_____纸带好。

在实验中若所用重物的质量为1.00kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图34-4所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm。
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取三位有效数字).
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量     于动能的增加量,试简单阐述造成这一结果的两个理由            、             

◎ 答案

1(1) 天平,刻度尺(2分)
(2) 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3)  (2分)
2①(2分)      ②  7.62    7.57(7.56也给分)   (每空2分)   
大(2分)   理由有:由于空气的阻力纸带与打点计时器之间有摩擦

◎ 解析

解答:解:(1)实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要天平和刻度尺;
故答案为:刻度尺、天平;
(2)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,有
对沙和沙桶,有 mg-T=ma
对小车,有 T=Ma,解得,T=mg,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,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
故答案为:沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,平衡摩擦;
(3)总功为:mgL,动能增加量为:M-M
故答案为:mgL=M-M
2、①自由落体运动0.02s的距离为,所以应选择甲纸带好
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于J,重物到C点的速度为,,所以动能的增加量等于
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量于动能的增加量,造成这一结果的原因有:各种阻力(空气阻力、纸带与打点计时器间的阻力)

◎ 知识点

    专家分析,试题“按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。(1)(8分)某探究学习小组的…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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