优化方案高中物理 第七章 机械能守恒定律 第六节 实验 本章探究功与速度变化的关系知能优化演练 新人教版必修2.doc

第六节 实验 本章探究功与速度变化的关系学生用书p751(2015杭州学军中学高一月考)关于“探究功与速度变化的关系”实验，下列叙述正确的是()a每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c放小车的长木板应该尽量使其水平d先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析：选d.本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，a错误；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，b错误；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，c错误；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，d正确2某实验小组采用如图所示装置探究橡皮筋弹力做功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行实验中木板略微倾斜，这样做()a是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑b是为了增大小车下滑的加速度c可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功d可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动解析：选cd.木板略微倾斜是为了平衡摩擦力，这样就可以使橡皮筋的弹力等于合外力，因此使橡皮筋对小车做的功等于合外力做的功，同时，便于测量橡皮筋恢复原长后小车匀速运动的速度，所以一定要平衡掉小车运动过程中的摩擦力3(2015枣庄高一检测)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是()a本实验设计让橡皮筋对小车做的功分别为w、2w、3w.所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为w，用2条、3条橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2w、3wb小车运动中会受到阻力，补偿的方法是使木板适当倾斜c某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小d根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算解析：选d.实验中选用规格相同的橡皮筋，所以分别使用1、2、3条橡皮筋进行实验，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致时，对小车所做的功分别是w、2w、3w，选项a正确；小车运动中会受到阻力，本实验采用适当倾斜木板的方法以平衡摩擦力，选项b正确；纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明小车先做加速运动，后做减速运动，即小车所受合力先沿斜面向下，后沿斜面向上，根据橡皮筋产生的弹力变化特点可知，小车一定受到摩擦阻力作用，故选项c正确；外力做功结束后小车速度达到最大，表现为纸带上点间距离最大且分布相对均匀，因此，选择“点”计算速度时，应用纸带上最后一段点间距离进行计算，选项d错误4(2015洛阳高一检测)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中作出wv图象如图所示，哪一个是符合实际的()解析：选c.实验证明，力做的功w与物体速度v的二次方成正比，故作出的wv图象应为一条开口向上的抛物线，c正确5(2014高考天津卷)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示 .(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)a避免小车在运动过程中发生抖动b可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰c可以保证小车最终能够实现匀速直线运动d可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_.(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)a在接通电源的同时释放了小车b小车释放时离打点计时器太近c阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉d钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析：(1)本实验需要知道小车的动能，因此还需要用天平测出小车的质量，用刻度尺测量纸带上点迹之间的长度，求出小车的瞬时速度(2)牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，选项d正确(3)在保证所挂钩码数目不变的条件下要减小小车加速度可以增加小车的质量，故可在小车上加适量砝码(或钩码)(4)当小车在运动过程中存在阻力时，拉力做正功和阻力做负功之和等于小车动能增量，故拉力做功总是要比小车动能增量大一些；当钩码加速运动时，钩码重力大于细绳拉力，此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做功要比小车动能增量大，故只有c、d正确答案：(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)d(3)可在小车上加适量砝码(或钩码)(4)cd6在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲)：(1)下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母)a平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上b为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量c实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取o、a、b、c计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 hz，则打b点时小车的瞬时速度大小为_m/s(保留三位有效数字)解析：(1)平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故不能挂钩码平衡摩擦力，选项a错误；本实验中，近似认为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远小于小车的质量，选项b错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项c正确(2)vb m/s0.653 m/s.答案：(1)c(2)0.6537如图所示，汽车已成为人们外出的重要交通工具之一，评价汽车性能的主要指标有动力性、经济性、稳定性、制动性等，其中制动性主要是指在良好的路面上，汽车迅速降低车速直到停车的距离，表中记录的是汽车以不同速率行驶时，制动后所经过的距离汽车速率v/(kmh1)制动距离s/m101204401650256036请根据表中的数据，用图象分析推断克服阻力做功与汽车速率变化之间的关系解析：制动过程中阻力不变，设每制动1 m，克服阻力做的功为w1，则制动4 m、16 m、25 m、36 m，克服阻力做的功分别为4w1、16w1、25w1、36w1，作出wv图象如图所示可见w与v不是正比关系，猜想w与v2成正比，作出wv2图象如图所示可见w与v2成正比答案：见解析8某实验小组的同学采用如图甲所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系图乙是实验中得到的一条纸带，点o为纸带上的起始点，a、b、c是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得a、b、c到o的距离如图乙所示已知所用交变电源的频率为50 hz，则：甲乙(1)打b点时，小车的瞬时速度v b_m/s.(结果保留两位有效数字)(2)丙实验中，该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图丙所示根据该图线形状，某同学对w与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是_(填写选项字母代号)awv2bwvcw dwv3(3)本实验中，若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为w0，则当钩码下落h2时，合