实验：探究动能定理
[方法点拨] 通过分析实验题设，明确研究对象的运动过程是哪一段，以及研究对象受到的合外力是“谁”，合外力的功如何测量.
1.(2018·河南省开封市第三次模拟)某同学“验证动能定理”的实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示A、B两点间的距离.滑块与导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度.
图1
(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图2所示，遮光片的宽度d＝________cm.
图2
(2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上.让滑块恰好在A点静止.剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为________(用题目中所给的物理量符号表示).
(3)为验证从A→B过程中滑块所受合外力做功与滑块动能变化的关系，需要验证的关系式为________________(用题目所给物理量符号表示).
2.某学习小组利用如图3所示的实验装置探究合外力与速度的关系.一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及动滑轮将滑块与弹簧测力计相连.实验中改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用速度传感器测出从同一位置P由静止开始释放的滑块经过速度传感器时的速度大小v，用天平测出滑块的质量m，用刻度尺测出P与速度传感器间的距离s，当地的重力加速度大小为g，滑轮的质量都很小.
图3
(1)实验中钩码的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量.
(2)根据实验数据作出v2－F图象，下列图象中最符合实际情况的是________.
(3)根据实验已测得数据及v2－F图象，________(填“能”或“不能”)测出滑块与长木板间的动摩擦因数.
3.(2019·福建省三明一中模拟)如图4所示，是“探究功与物体速度变化关系”的装置.第一次由一根橡皮筋提供牵引力使小木块在某处由静止弹出，然后分别改用2根、3根…相同的橡皮筋，使小木块从同样的位置弹出.
图4
(1)小木块在运动过程中会受到阻力，应将长木板______(填“左”或“右”)端适当垫高作为补偿.
(2)只用1根橡皮筋作用时，打点计时器打出的纸带如图5所示.打点计时器使用50Hz的交流电源，则小木块被弹出时的速度为________m/s(结果保留两位有效数字).
图5
(3)下表是实验过程中测量的几组数据，请选取合适的物理量和单位，在图6中作出图象以便找到做功与小木块动能的关系.
|
橡皮筋数
|
做功
|
v
|
|
v2
|
v3
|
|
2
|
2W
|
1.27
|
1.13
|
1.62
|
2.08
|
|
3
|
3W
|
1.56
|
1.25
|
2.43
|
3.79
|
|
4
|
4W
|
1.80
|
1.34
|
3.24
|
5.83
|
|
5
|
5W
|
2.01
|
1.42
|
4.05
|
8.15
|
|
6
|
6W
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2.20
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1.48
|
4.86
|
10.71
|
