【同步備課】2020年高中物理課時(shí)訓(xùn)練(新人教必修二)7.6《實(shí)驗(yàn)：探究功與物體速度變化的關(guān)系》4

第七章第六節(jié)鞏固基礎(chǔ)1．下列說(shuō)法正確的是()A．力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能量B．物體做了多少功，就有多少能量消逝C．物體能量的多少可以用功來(lái)度量D．力對(duì)物體做多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人對(duì)物體做了多少功，就會(huì)有相應(yīng)數(shù)量的不同形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故D選項(xiàng)正確．答案：D2．水平地面上放一個(gè)重4N的足球，一個(gè)小孩用10N的力踢球，使球向前運(yùn)動(dòng)2m，關(guān)于小孩對(duì)球做的功下列說(shuō)法中正確的是()A．小孩對(duì)球做功20JB．小孩對(duì)球做功8JC．小孩對(duì)球做功28JD．題中條件不足，無(wú)法算出小孩對(duì)球做功多少解析：小孩踢球的力是瞬時(shí)的，僅僅在小孩的腳與球接觸時(shí)才施加給球，并不是用恒定的10N的力推動(dòng)球前進(jìn)2m，所以A錯(cuò)，同理，依據(jù)功的意義B、C也錯(cuò)．小孩踢球時(shí)對(duì)球做的功，是小孩的化學(xué)能與球的能量(動(dòng)能)轉(zhuǎn)化的量度，球的動(dòng)能增加了多少，表明小孩踢球時(shí)做了多少功，由于無(wú)法求出球脫離腳時(shí)的初速度，因此也就無(wú)法算出小孩對(duì)球做功的多少．故選D.答案：D3．如圖所示，一物體置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)為一變力，但其功率大小不變，當(dāng)物體速度為2m/s時(shí)，加速度為2m/s2；當(dāng)其速度為3m/s時(shí)，加速度為1m/s2，則物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為_(kāi)_____________．解析：eq\f(P,v1)－f＝ma1，eq\f(P,v2)－f＝ma2，vm＝eq\f(P,f).答案：6m/s4．如下圖所示，小車的運(yùn)動(dòng)狀況可描述為A、B之間為_(kāi)___________運(yùn)動(dòng)，C、D之間為_(kāi)_____________運(yùn)動(dòng)．解析：紙帶上的數(shù)據(jù)反映了小車的運(yùn)動(dòng)狀況，由A到B之間可以看出，相鄰兩點(diǎn)間的位移越來(lái)越大，說(shuō)明A到B這一段時(shí)間內(nèi)小車所做的運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng)，而C、D之間各時(shí)間間隔內(nèi)的位移相等，故C、D之間小車的運(yùn)動(dòng)可看作勻速直線運(yùn)動(dòng)．答案：加速勻速直線5．在探究功與速度變化的關(guān)系的試驗(yàn)中，為什么要平衡摩擦力？怎樣平衡摩擦力？答案：當(dāng)小車在木板上滑動(dòng)時(shí)，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，因此，合外力做的功就不等于彈力所做的功了，所以必需想法將摩擦力平衡掉，方法是抬高木板一端，不加橡皮筋，給小車一個(gè)初速度，看小車能否做勻速運(yùn)動(dòng)，否則，重新調(diào)整，直到小車做勻速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中實(shí)質(zhì)上是讓重力沿斜面對(duì)下的分力與摩擦力平衡．6．一個(gè)人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人停止蹬車后，車連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力可以認(rèn)為是大小不變的．試依據(jù)人騎自行車這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程，爭(zhēng)辯外力對(duì)物體做的功和物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系．要求寫出探究思路、所需器材、測(cè)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，讓自行車沿著平直路面前進(jìn)．用秒表測(cè)出自行車從停止蹬車到停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t，用皮尺測(cè)出自行車停止蹬車后運(yùn)動(dòng)的距離s.(2)設(shè)自行車無(wú)動(dòng)力后受到的阻力是Fμ，則這一過(guò)程阻力所做的功Wμ＝Fμs，自行車的初速度v0＝2eq\x\to(v)＝2s/t.(3)重復(fù)試驗(yàn)步驟(1)可以得到多組t和s的值．(4)通過(guò)作W－v2圖象或者計(jì)算的方法可以獲得W－v2的關(guān)系．答案：見(jiàn)解析7．(2009·安徽)探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，試驗(yàn)裝置如圖所示，試驗(yàn)主要過(guò)程如下：(1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)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W－v草圖；(4)分析W－v圖象．假如W－v圖象是一條直線，表明W∝v；假如不是直線；可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系．以下關(guān)于該試驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是________________________________________________________________________．A．本試驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、….所接受的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次試驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持全都．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)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、…試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W、…B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)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)在一次試驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．消滅這種狀況的緣由，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小D．依據(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)到最終一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算解析：在探究功與速度變化關(guān)系的試驗(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(duì)小車做的功相同，選項(xiàng)A正確；在進(jìn)行本試驗(yàn)之前，由于小車和木板之間存在阻力，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)，選項(xiàng)B正確；某同學(xué)打出的紙帶中間稀疏、兩邊密集，說(shuō)明剛開(kāi)頭小車在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(dòng)，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(dòng)那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)當(dāng)使用從第一點(diǎn)到最終一點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選D項(xiàng)．答案：D提升力量8．質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的溝通電源，如圖所示，紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶的打點(diǎn)起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離依次為31.4、70.6、125.4、159.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm，重力加速度為9.80m/s2，則：求：(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)的速度并填入下表.計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF速度(m/s)(2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過(guò)程中重力所做的功.計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF功(J)(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸表示所要求的物理量在下圖中找出重力做功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系，圖中縱坐標(biāo)表示________，橫坐標(biāo)表示________，由圖可知重力所做的功與________成________．解析：(1)各點(diǎn)的速度由公式v＝eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)vB＝eq\f(\x\to(AC),Δt)＝eq\f(125.4－31.4×10－3,4×0.02)m/s＝1.18m/s同理可求出vC＝1.12m/s，vD＝1.96m/s，vE＝2.80m/s，vF＝2.74m/s.(2)重力做功由W＝mgΔxWB＝mg·eq\x\to(OB)＝1×9.80×70.6×10－3J＝0.692J同理可求得WC＝1.23J，WD＝1.58J，WE＝2.76J，WF＝3.76