探究做功与速度关系

1、1 某学习小组做探究 “合力的功和物体速度变化关系” 的实验如图， 图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条,完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长 度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出(1) 除了图中已有的实验器材外， 还需要导线、 开关、 刻度尺和 电源 (填“交流” 或“直流” )(2) 实验中小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是()A 放开小车，能够自由下滑即可B 放开小车，能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑

2、即可D 放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是()A 橡皮筋处于原长状态B 橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)W v 的图象，应为(5)某同学实验操作正确，数据记录较真实，他根据实验中的数据，画出下图中的哪一个()2 .在用如图所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是A.通过改变橡皮筋的条数改变拉

3、力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D .通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度3 .以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是 （）A.本实验设法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，可以使木板适当倾斜。C.某同学在一次实验中，得到一条记

4、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。4.某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度的关系”，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有（）。A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度5.某同学利用本节探究功与速度关系的方法及结论验证弹性势能表达式的正确性，他将本节实验中的橡皮筋换为一个弹簧，分别将弹簧压缩 1 cm 2 cm. 3 cm，测出小车对应的速度vi、V2、V3、，并用Excel软件以不

5、同的横、纵坐标画出图线。假如该同学一切操作均非 常规范，用x表示弹簧白压缩量，则下列情况下图线可能为直线的是（）。A.横坐标为x2,纵坐标为vB.横坐标为x,纵坐标为v2C.横坐标为x,纵坐标为vD.横坐标为百，纵坐标为v6某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图2所示的装置，另外他 们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复 写纸、纸带、小木块、细，释放小桶，滑块由静止开始运沙，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时动.若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：打点计时器 纸“长木板水平实验台细线滑轮小沙桶1）你认为还需要的实验器材有 ，沙和沙桶的总质

6、量应（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是 .(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M,往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m,让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L以及这两点对应的滑块速度的大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 .(用题中的字母表示实验中 测量得到的物理量)7某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的 限位孔，

7、它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑 轮的摩擦.实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点.(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为 。点，顺次选取5个点 分别测量这5个点到。点的距离.并计算出它们与。点之间的速度平方差A v2(Av2=v2-vo2),填入下表：点迹x/cmA v2/m2 s-20/11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1959.200.23(1)请以A v2为纵坐标，以x为横坐标在图中作出Av2-x图象.若测出小车质量为0.2 kg,结合图象可求得小车所受合外力的大

8、小为 N.(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是 ，实验操作中改进的措施是 .8某学习小组采用如图（甲）所示的装置做“验证动能定理”的实验，小车运动中所受阻力f已提前测得。某次实验中，在小桶中加入适当祛码使小车做加速运动，打点计时器打出的纸带如图（乙）所示，通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为 vi、路验证动能定理：以小车为研究对象，合外力的功为W合 mgL fL ,动能增量为V2,两点间的距离为 L,设小车的质量为 m0,小桶和祛码的总质量为m,某同学按如下思小车打点计时器图（5.5-9）（甲）_122EK -m0

9、（v2 v12）,经过多次实验后，他发现 W合总是大于A Ek,你认为产生这种误差的原因是：。为了减小或消除以上误差，同学们提出了以下四种改进方案，你认为有效的是： 。（填选项字母）。A.使小桶和祛码的总质量 m远小于小车的质量 mo。1,22、B.换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验，验证 mgL是否等于一m0（v2 v2）。211 ,22、C.设法得出轻细绳的拉力 T,验证（TL-fL ）是否等于 一m0（v2 s）。2 1122 .D.研允小车、小桶及祛码组成的系统，验证（ mgL-fL ）是否等于-（m0 m）（v2v：）。9某兴趣小组想通过物体在斜面上运动的实验探究“做功和物体速度变

10、化的关系”。实验开 始前，他们提出了以下几种猜想： W W ,W v ,W v2。他们的实验装置如图（5.5-10）（甲）所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在 Q处固定一个速度传感器（用来 测量物体每次通过 Q点时的速度），每次实验，物体都从初始位置处由静止释放。该实验中是否需要测出物体的质量：同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4、代表物体分别从不同高度处无初速度释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4、表示物体每次通过Q点的速度。实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图（乙）所示的 L-v图象，并得出结论 W8V2

11、。他们的做法是否合适，你有什么好的建议？ 在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小速度传感器图（5.5-10）（甲）（乙） （填"会”或“不会”）影响探究出的结果。1(2)D(3)B (4) Gj (5)B 2AC 3D 4CD 5答案：C解析：由弹性势能表达式可以得出,弹簧被压缩x后恢复原长过程中对物体做功为W=1 kx2,由本节得出的结论可知 Mv2,所以有 W=£kx2ccv2,得xocv,可知当横坐标为 x、纵坐标为v2时图线可能是直线。6答案 (1)天平、刻度尺(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(将木板左端适当垫高)一11 2 12(3) mgL - mv2- M