2013高中物理 7.6《實(shí)驗(yàn)：控究功與物體速度變化的關(guān)系》同步規(guī)范訓(xùn)練

1、6實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系(時(shí)間：60分鐘)知識點(diǎn)基礎(chǔ)中檔稍難實(shí)驗(yàn)操作1、23實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理4、6、75綜合提升89知識點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)操作1在實(shí)驗(yàn)中，小車會受到阻力作用，因此，在小車沿木板滑動的過程中，除橡皮筋對其做功外，還有阻力做功，這樣便會給實(shí)驗(yàn)帶來誤差我們在實(shí)驗(yàn)中想到的辦法是使木板略為傾斜，對于木板的傾斜程度，下面說法正確的是()木板只要稍微傾斜一下即可，沒有什么嚴(yán)格要求木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下面條件：即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力如果小車在傾斜的木板上能做勻速運(yùn)動，則木板的傾斜程度是符合要求的其實(shí)木板不傾斜，問題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的A B C D解析傾斜木

2、板的目的是為了平衡小車在運(yùn)動過程中受到的摩擦力從力的角度分析，是讓重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡；從運(yùn)動的角度分析，是讓小車在木板上做勻速運(yùn)動答案B2如圖7-6-7所示，與小車相連足夠長的且穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一條紙帶上的間距明顯不均勻，右端間距小，左端間距大，下面的分析和判斷正確的是()圖7-6-7A若左端與小車相連，可能平衡摩擦力時(shí)，木板傾斜度太大B若右端與小車相連，可能平衡摩擦力時(shí)，木板傾斜度太大C若左端與小車相連，可能小車有一定的初速度，實(shí)驗(yàn)前忘記平衡摩擦力或沒有完全平衡摩擦力D若右端與小車相連，可能小車運(yùn)動前忘記或沒有完全平衡摩擦力解析若紙帶左端與小車相連，從紙帶間距可以判斷小車做減速

3、運(yùn)動，小車有一定初速度，減速原因可能是忘記或沒有完全平衡摩擦力，C對、A錯(cuò)若紙帶右端與小車相連，小車一直做加速運(yùn)動，說明可能平衡摩擦力時(shí)，傾角太大，B對、D錯(cuò)答案BC3在用如圖7-6-8所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是()圖7-6-8A為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動B為簡便起見，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源F通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車

4、加速過程中獲得的最大速度G通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度解析左端適當(dāng)墊高利用小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡來滿足橡皮筋做功是合力功實(shí)驗(yàn)中要求橡皮筋規(guī)格相同，拉伸長度相同即每根橡皮筋做功相等，所以只需通過改變條數(shù)就可以改變做功的數(shù)值，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶當(dāng)橡皮筋松馳時(shí)，即加速結(jié)束時(shí)，小車做勻速運(yùn)動，此時(shí)速度即為小車獲得的最大速度答案ABCF知識點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理4在探究功與物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示四條紙帶，應(yīng)選用()解析小車在橡皮筋作用下加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮筋脫落后做勻速運(yùn)動D紙帶較合理答案D5探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得

5、的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖7-6-9所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：圖7-6-9(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、；(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、；(3)作出Wv草圖；(4)分析Wv圖象如果Wv圖象是一條直線，表明Wv；如果不是直線，可考慮是否存在Wv2、Wv3、W等關(guān)系以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是()A本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、.所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋

6、對小車做的功分別是2W、3W、.B小車運(yùn)動中會受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算解析在探究動能定理的實(shí)驗(yàn)中選用相同的橡皮筋，并且使橡皮筋的形變相同，實(shí)現(xiàn)每根橡皮筋對小車做的功相同，選項(xiàng)A正確；在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)之前，由于小車和木板之間存在摩擦，所以需要先平衡摩擦力，方法就是使木板的一端略微抬高一點(diǎn)，使重力的分力與摩擦力平衡，選項(xiàng)B正確；某同學(xué)打出的紙帶中間稀疏、兩邊密集，說明剛開始小車在

7、橡皮筋的作用下加速，當(dāng)速度達(dá)到最大后，又要減速，所以是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的，選項(xiàng)C正確；由于橡皮筋松弛后，小車做勻速運(yùn)動，此時(shí)的速度是小車的最大速度，也是做功后的最終速度，故求此速度應(yīng)用勻速運(yùn)動那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)該使用從第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)來計(jì)算，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案D6在探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行現(xiàn)在，我們用1條、2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，如果橡皮筋拉伸的長度都保持一致，那么每次橡皮筋對小車做的功可記作W、2W、3W對每次打出的紙帶進(jìn)行處理，求出小車的速度v，記錄見表格請你猜一猜：小車速度v與橡皮筋所

8、做的功有什么定量關(guān)系？并試著作出功與v2的關(guān)系圖象.功0W2W3W4W5W6Wv/(ms1)01.01.411.732.02.242.45答案由數(shù)據(jù)可看出v.由此可猜想小車速度v與橡皮筋所做的功存在Wv2的定量關(guān)系；畫出功Wv2的關(guān)系圖象如圖所示7如下表格中是在探究功與物體速度變化的關(guān)系時(shí)得到的數(shù)據(jù)，請根據(jù)以下數(shù)據(jù)在圖7-6-10中完成W-v、W-v2、W-v3圖象，并由圖象確定功與速度變化的關(guān)系.W(橡皮筋做的功)12345678v(m/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)v3(m3/s3)圖7-6-10解析v2、v3的數(shù)值如表所示：W12345678v(m

9、/s)1.42.02.42.83.23.53.74.0v2(m2/s2)1.964.05.767.8410.2412.2513.6916.0v3(m3/s3)2.748.013.8221.9532.7742.8850.6564.0W-v、W-v2、W-v3圖象如圖所示由圖可得力對物體做的功與速度的平方成正比答案見解析8一個(gè)人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動，當(dāng)人停止蹬車后，車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動，運(yùn)動過程中受到的阻力可以認(rèn)為是大小不變的試根據(jù)人騎自行車這一運(yùn)動過程，探究外力對物體做的功和物體運(yùn)動速度的關(guān)系要求寫出探究思路、所需器材、測量數(shù)據(jù)，探究結(jié)果解析(1)使自行車獲得某一速度后，停止蹬車，讓自行車沿著平

10、直路面前進(jìn)用秒表測出自行車從停止蹬車到停止運(yùn)動所用的時(shí)間t，用皮尺測出停止蹬車后自行車運(yùn)動的距離l.(2)設(shè)自行車無動力后受到的阻力是Ff，則這一過程阻力所做的功WfFfl，自行車的初速度v02.(3)重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(1)可以得到多組t和l的值(4)通過作W-v圖象或者計(jì)算可以獲得W-v的關(guān)系(5)由圖象或計(jì)算可得Wv2.答案見解析9(2011銀川高一檢測)某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖7-6-11甲所示的實(shí)驗(yàn)將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，得到的紙帶如圖7-6-11乙所示O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理：取OAABBC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA0.12 m/s，vB0.17 m/s，vC0.21 m/s.圖7-6-11根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷Wv2?解析設(shè)由O到A的過程中，重力對重物所