《探究功与速度变化的关系》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习探究功与速度变化的关系习题集基础训练1如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的，下列说法正确的是（）。纸带的左端是与小车相连的；纸带的右端是与小车相连的；利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度；利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度ABCD2用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了。（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的（填“全部”“前面部分”或“后面部分”）。（3）若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2vn，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的W-v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是。3某实验小组采用如图甲所示的装置探究“功与速度变化的关系”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。甲（1）实验的部分步骤如下：在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码。将小车停在打点计时器附近，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，。改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复的操作。（2）图乙是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。乙纸带的测量结果测量点x/cmv/（ms-1）O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.604如图甲所示，物体在力F的作用下由静止开始运动，F随物体位移的变化图线如图乙所示。在物体移动5m的过程中，力F所做的功为多少？甲乙5在“探究功与物体速度变化”关系的实验中，为了让功成倍地增加，你应该怎样做？你测出功是多少了吗？6在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，小车在运动中受到了哪些阻力？7在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，经过实验得出的数据是准确的吗？8以v2为横坐标，W为纵坐标，画出的图象为，说明W与v2的关系。9测小车速度时，应选用纸带的前半段，还是后半段？【答案】1B2（1）平衡摩擦力；（2）后面部分；（3）W与速度v的平方成正比3（1）先接通电源；再释放小车；关闭打点计时器电源（2）5.10；0.49435J5选用相同的橡皮筋，不必测出功的多少6小车与斜面间的滑动摩擦力，振针与纸带的摩擦力以及空气阻力等。7不能保证数据是准确的8过原点的直线；成正比【解析】通过本实验的实验数据的处理，可以得到，W与v2是成正比的关系，既然是成正比关系，那么画出的W-v2应该是一条过坐标原点的直线。9后半段【解析】当小车由静止开始运动，运动得越来越快，小车运动一段时间后，橡皮筋的弹力越来越小，当橡皮筋的弹力减小到等于零时，小车的速度达到最大，此后小车不再受橡皮筋的作用力，因此测小车速度时，应选用纸带的后半段进行测量。提高训练1对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是（）A用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为s、2s、3s进行第1次、第2次、第3次实验时力对小车做的功就是W、2W、3WB让小车通过相同的距离，第1次力为F，第2次力为2F、第3次力为3F实验时，力对小车做的功就是W、2W、3WC选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3WD利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W2在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是（）A木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求B木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C如果小车在滑行的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的D其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的3在上面的实验中作出的W-v曲线如图所示，应为（）4如图所示为探究功与物体速度变化关系过程得出的一条纸带：（1）应选哪些点距进行测量？（2）怎样根据测得数据确定小车的速度？5在做实验时，小车会因为受摩擦力而影响实验，我们可以使木板倾斜作为补偿。则下面操作正确的是（）A使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可C沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可D以上说法都不对6橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法中正确的是（）A一直做匀速直线运动B先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动C先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动D先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动7关于教材实验的原理，下列说法中正确的是（）A拉长的橡皮筋的动能转移到小车上B拉长的橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能C小车获得的速度取决于像皮筋拉长的长度D小车获得的速度取决于拉长到固定长度的橡皮筋的条数8某同学为探究动能的表达式，通过下列两个实验：（1）把滑块放在斜面的水平部分，让铁球从斜面上不同高度滑下，与滑块碰撞并推动滑块做功，因球下滑高度不同，与滑块相撞时速度不同，对滑块做功也不相同。可定性看出。（2）让质量不同的铁球和木球，从斜面上同一高度滑下，与水平面上的滑块相撞并推动滑块做功，分析实验结果，也可得知：。【答案】1C2BC3B4（1）选用CD段（2）v=【解析】（1）C、D间距最大，最大速度点一定在C、D之间；（2）在可测量的点中，C点的速度最接近最大速度，可测量的最短时间就是tCD。5C6C7BCD8（1）球的动能与速度有关，随速度增加而增大（2）球的动能与球的质量有关；随球质量增加而增大拓展训练1实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到板底端，在此过程中，打点计时器在纸带上打出的点距情况是（）A始终是均匀的B先减小后增大C先增大后减小D先增大后不变2在探究功与物体速度变化关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间疏，出现这种情况的原因可能是（）A电源的频率不稳定B木板倾斜程度太大C没有使木板倾斜或倾斜角太小D小车受到的阻力较大3关于探究功与物体速度变化的关系实验中，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4若打点计时器打点时间间隔是0.02s，则通过如图所示的纸带的点距可求出小车由于橡皮筋做功后而获得的速度为m/s。5利用重物自由下落过程，探究物体的速度与重力做功的实验中，有如下可供选择的实验仪器：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中，不必要的器材是，缺少的器材是。为了减少实验误差，重锤的质量应尽量（填“大”或“小”）。6在小车牵引纸带运动的过程中，打点计时器记录了小车的运动情况，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s。试计算：各点的瞬时速度：va=m/s，vb=m/s，vc=m/s，vD=m/s，vE=m/s。7试利用匀变速运动的公式和重力做功的计算式，推导：自由落体运动中，物体运动速度的平方与重力做功成正比。8某同学在探究功与物体速度变化的关系时，设计了如图所示的实验，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器或电火花计时器。先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。然后，接通电源，松开纸带，让重物自由落下，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图所示，O点为计时器打下的第1个点。该同学对数据进行了下列处理：取OA=AB=BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为va=0.12m/s，vb=0.17m/s，vc=0.21m/s，根据以上数据你能否大致判断Wv2？【答案】1D2CD3D41.2【解析】题目要求小车由于橡皮筋的弹力做功后获得的速度，则此时小车应该脱离弹簧，所以小车将做匀速直线运动。体现在纸带上，应该选取打点均匀的一部分计算小车的最终速度，故有v=m/s=1.2m/s。5低压直流电源、天平、秒表；低压交流电源、重锤、刻度尺；大【解析】本题考查实验仪器的选择问题，在解答这类问题时，要知道这个实验的步骤和实验所需的器材。在题中所给的器材中，选择出需要的实验器材，不必要的有：低压直流电源、天平、秒表；缺少的器材有：低压交流电源、重锤、刻度尺；为了减小实验误差，重锤的质量应尽量选大一点的，这样可以使空气阻力相对小一些，有利于减小误差。60；0.6；1.2；1.8；2.4【解析】求打点计时器打某一点时的瞬时速度，利用公式vt=来求解，A点是小车开始运动的第一个点，所以A点的速度为零，即va=0，B点的速度为，同理可得B、C、D、E其余四个点的速度的大小。7【解析】根据自由落体运动的规律，有v2=2gh，当物体下落高度为h时，物体的重力做功为W=mgh，则