利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．

1. (2017·江苏)
利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．
1. （1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到．
3. （2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图2所示．选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v₁=m/s．
5. （3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g=9.80m/s² ，利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W．利用E_k= $\text{[math]}$ Mv²算出小车动能，并求出动能的变化量△E_k ．计算结果见下表．
  W/×10^﹣³J
  2.45
  2.92
  3.35
  3.81
  4.26
  △E_k/×10^﹣³J
  2.31
  2.73
  3.12
  3.61
  4.00
  请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出△E_k﹣W图象．
7. （4）实验结果表明，△E_k总是略小于W．某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=．

能力提升真题演练换一批

1. (2021·湖北) 小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5 V、内阻r未知）、一个阻值为R₀的定值电阻、一个阻值为R₁的定值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：

第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。

第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R₀ ，记下电流表的示数I₀。

第三步∶取下定值电阻R₀ ，将n个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数I_n。

请完成如下计算和判断∶

（1）根据上述第二步， $\text{[math]}$ 与R₀、R₁、E、r的关系式是 $\text{[math]}$ =。
（2）定义 $\text{[math]}$ ，则Y与n、R、R₀、E的关系式是Y=。

（3）已知R₀=12.0Ω，实验测得I₀=0.182 A，得到数据如下表∶

n	1	2	3	4	5
I_n/A	0.334	0.286	0.250	0.224	0.200
Y/A^-1	2.500	1.998	1.495	1.030	0.495

根据上述数据作出 $\text{[math]}$ 图像，如图（b）所示，可得R=Ω（保留2位有效数字），同时可得E=V（保留2位有效数字）。

（4）本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值影响（选填“有"或“无"）。

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2. (2022·高州模拟) 某课外兴趣小组利用如图所示的实验装置研究“加速度、力与质量的关系”。

（1）实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打c点时小车的速度大小v_c=m/s（保留两位有效数字）。

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量M，分别测得不同质量情况下的加速度a的数据如下表所示。

次数	1	2	3	4
加速度a/（ $\text{[math]}$ ）	0.62	0.48	0.32	0.15
质量M/kg	0.25	0.33	0.5	1

关于该实验，下列说法正确的是____

A . 实验过程中不需要满足钩码质量远小于小车质量 B . 若验证加速度与质量成反比，最好作a-M关系图 C . 用到了控制变量法

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3. (2022·广州模拟) 实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有刻度尺，零刻度线在上端，可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离x₁和x₂；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为m的小铁球吸住。一旦断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小v₁和v₂。多次改变两个光电门的位置，得到多组x₁和x₂、v₁和v₂的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。
1. （1）需要提前向数字传感器输入小球的直径d，当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间t，测算出的速度v=。
2. （2）当地的重力加速度为（用k表示）。
3. （3）若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为（用题于中的x₁、x₂、m、v₁、v₂、k表示）
4. （4）下面哪个做法可以提高测量的准确度____
  
  A . 两个光电门尽量靠近 B . 选用大小相同，但密度小一点的铝球 C . 在集成框架上加装水平仪，确保刻度尺测量的是竖直高度
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1. (2021·湖北) 某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a）所示，将一根米尺竖直固定，在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时间为 $\text{[math]}$ s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离 $\text{[math]}$ 。计算出小球通过该位置时的速度大小v，进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表∶

次数	1	2	3	4	5
$\text{[math]}$ /cm	0.85	0.86	0.82	0.83	0.85
v/（m·s^-1）	4.25		4.10	4.15	4.25
H/m	0.9181	0.9423	0.8530	0.8860	0.9231

（1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为mm。
（2）在第2次实验中，小球下落H =0.9423m时的速度大小v=m/s（保留3位有效数字）；第3次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s²（保留3位有效数字）。
（3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有_______。

A . 适当减小相机的曝光时间 B . 让小球在真空管中自由下落 C . 用质量相等的实心铝球代替实心钢球

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2. (2022·湖南) 小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：

⑴查找资料，得知每枚硬币的质量为 $\text{[math]}$ ；

⑵将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度 $\text{[math]}$ ，记录数据如下表：

序号	1	2	3	4	5
硬币数量 $\text{[math]}$ /枚	5	10	15	20	25
长度 $\text{[math]}$	10.51	12.02	13.54	15.05	16.56

⑶根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；

⑷取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为cm；

⑸由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为g（计算结果保留3位有效数字）。

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3. (2021·全国甲卷) 某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：

小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）

电压表（量程300mV，内阻300 $\text{[math]}$ ）

电流表（量程300mA，内阻0.27 $\text{[math]}$ ）

定值电阻R₀

滑动变阻器R₁（阻值0-20 $\text{[math]}$ ）

电阻箱R₂（最大阻值9999.9 $\text{[math]}$ ）

电源E（电动势6V，内阻不计）

开关S、导线若干。

完成下列填空：

（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R₀应选取阻值为Ω的定值电阻；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或“b”）端；
（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R₂的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为Ω（保留1位有效数字）；

（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R₂的阻值调整为Ω。然后调节滑动变阻器R₁ ，测得数据如下表所示：

U/mV	24.0	46.0	76.0	110.0	128.0	152.0	184.0	216.0	250.0
I/mA	140.0	160.0	180.0	200.0	220.0	240.0	260.0	280.0	300.0

（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻（填“增大”“减小”或“不变”）；
（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率W₁=W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为W₂ ，则 $\text{[math]}$ =（保留至整数）。

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使用过本题的试卷

2017年高考物理真题试卷（江苏卷）（正式版）

W/×10^﹣³J	2.45	2.92	3.35	3.81	4.26
△E_k/×10^﹣³J	2.31	2.73	3.12	3.61	4.00

1. (2017·江苏) 利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．

使用过本题的试卷

1. (2017·江苏)
利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电．