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

1、6實驗：探究功與速度變化的關(guān)系(時間：60分鐘)知識點基礎(chǔ)中檔稍難實驗操作1、23實驗數(shù)據(jù)處理4、6、75綜合提升89知識點一實驗操作1在實驗中，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，這樣便會給實驗帶來誤差我們在實驗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動，則木板的傾斜程度是符合要求的其實木板不傾斜，問題也不大，因為實驗總是存在誤差的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；從運動的角度分析，是讓小車在木板上做勻速運動答案B2如圖7-6-7所示，與小車相連足夠長的且穿過打點計時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，木板傾斜度太大B若右端與小車相連，可能平衡摩擦力時，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，實驗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錯若紙帶右端與小車相連，小車一直做加速運動，說明可能平衡摩擦力時，傾角太大，B對、D錯答案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”的實驗時，下列說法正確的是()圖7-6-8A為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(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實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F通過打點計時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通過打點計時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驗中要求橡皮筋規(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，利用打點計時器時應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶當(dāng)橡皮筋松馳時，即加速結(jié)束時，小車做勻速運動，此時速度即為小車獲得的最大速度答案ABCF知識點二實驗數(shù)據(jù)處理4在探究功與物體速度變化關(guān)系的實驗中，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動，當(dāng)橡皮筋脫落后做勻速運動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，實驗裝置如圖7-6-9所示，實驗主要過程如下：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)分析打點計時器打出的紙帶，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)于該實驗的說法中有一項不正確，它是()A本實驗設(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，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致當(dāng)用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、實驗時，橡皮筋

6、對小車做的功分別是2W、3W、.B小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶紙帶上打出的點，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，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算解析在探究動能定理的實驗中選用相同的橡皮筋，并且使橡皮筋的形變相同，實現(xiàn)每根橡皮筋對小車做的功相同，選項A正確；在進行本實驗之前，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，使重力的分力與摩擦力平衡，選項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C正確；由于橡皮筋松弛后，小車做勻速運動，此時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)用勻速運動那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)該使用從第一點到最后一點的數(shù)據(jù)來計算，選項D錯誤答案D6在探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中，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條同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次實驗實驗中，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8一個人騎自行車在平直的路面上運動，當(dāng)人停止蹬車后，車?yán)^續(xù)向前運動，運動過程中受到的阻力可以認為是大小不變的試根據(jù)人騎自行車這一運動過程，探究外力對物體做的功和物體運動速度的關(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、直路面前進用秒表測出自行車從停止蹬車到停止運動所用的時間t，用皮尺測出停止蹬車后自行車運動的距離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)實驗步驟(1)可以得到多組t和l的值(4)通過作W-v圖象或者計算可以獲得W-v的關(guān)系(5)由圖象或計算可得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)系實驗中，設(shè)計了如圖7-6-11甲所示的實驗將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計時器先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的地方然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點，得到的紙帶如圖7-6-11乙所示O點為計時器打下的第1個點，該同學(xué)對數(shù)據(jù)進行了下列處理：取OAABBC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為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