探究功与速度变化的关系习题

/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〔。①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度A．①③B．②④C．①④D．②③2．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、v2……vn.用W表示橡皮筋对小车所做的功.作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线.这说明W与v的关系是________。4．为了探究受到空气阻力时.物体运动速度随时间的变化规律.某同学采用了"加速度与物体质量、物体受力关系"的实验装置〔如图所示。实验时.平衡小车与木板之间的摩擦力后.在小车上安装一薄板.以增大空气对小车运动的阻力。〔1往砝码盘中加入一小砝码.在释放小车____〔选填"之前"或"之后"接通打点计时器的电源.在纸带上打出一系列的点。〔2从纸带上选取若干计数点进行测量.得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00．501．001．502．002．50速度v/〔m·s－10．120．190．230．260．280．29请根据实验数据作出小车的v-t图象。〔3通过对实验结果的分析.该同学认为：随着运动速度的增加.小车所受的空气阻力将变大。你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。答案与解析1.答案：B2.答案：〔1平衡摩擦力〔2后面部分〔3W与速度v的平方成正比3.答案：〔1先接通电源再释放小车关闭打点计时器电源〔25．100．494.〔1之前,实验时.应先接通打点计时器.待打点计时器正常工作后再释放小车。〔2见下图〔3同意。在v-t图象中.速度越大时.加速度越小.小车受到的合力越小.则小车受空气阻力越大。1、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2、在"探究功与速度变化的关系"的实验中.得到的纸带如图所示.小车的运动情况可描述为：A、B之间为________运动；C、D之间为________运动.应选________来计算小车的速度v.3、〔多选在做"探究功与物体速度变化关系"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4、在课本实验中.小车会受到阻力.但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是<>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.能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车.能够匀速下滑即可5、在"探究力对物体做功与速度变化的关系"的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变.这样每次<>A．做的功一样B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同C．产生的动能相同D．产生的重力势能相同6.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〔。①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度A．①③B．②④C．①④D．②③7.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、v2……vn.用W表示橡皮筋对小车所做的功.作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线.这说明W与v的关系是________。8.某实验小组采用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。〔1实验的部分步骤如下：①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。②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.________。③改变钩码或小车中砝码的数量.更换纸带.重复②的操作。测量点x/cmv/〔m·s－1O0．000．35A1．510．40B3．200．45CD7．150．54E9．410．60〔2如图所示是钩码质量为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。1、在探究"动能定理"的实验中.下列物理量中需要直接测量的是：〔A、重锤的质量；B、重力加速度；C、重锤下落的高度；D、重锤下落某一高度所对应的瞬时速度。2、〔10分某同学安装如图甲的实验装置.探究外力做功与物体动能变化的关系．①此实验中.应当是让重物做运动.〔"需要"、"不需要"测出重物的质量；②该同学选取如图乙所示的一段纸带.对BD段进行研究．求得B点对应的速度＝m/s.若再求得D点对应的速度为.测出重物下落的高度为.则还应计算与大小是否相等〔填字母表达式；③但该同学在上述实验过程中存在明显的问题．安装实验装置时存在的问题是.研究纸带时存在的问题是.实验误差可能较大．3、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实－5－11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、细沙．当滑块连接上纸带.用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时.释放小桶.滑块处于静止状态．图实－5－11若你是小组中的一位成员.要完成该项实验.则：<1>你认为还需要的实验器材有____________．<2>实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等.沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________.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为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为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和这两点的速度大小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>4、〔13分某实验小组采用图11所示的装置探究"动能定理"。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.〔1实验的部分步骤如下：①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；②将小车停在打点计时器附近...小车拖动纸带.打点计时器上打下一列点.；③改变钩码或小车中砝码的数量.更换纸带.重复②的操作。〔2图12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S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1中的相应位置。〔3在小车的运动过程中.对于钩码、砝码和小车组成的系统.做正功.做负功。〔4实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线〔其中。根据图线可获得的结论是。要验证"动能定理"还需测量的物理量是摩擦力和。5、〔10分某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究"动能原理"。如图12.他们将拉力传感器固定在小车上.用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器.记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码。〔1试验主要步骤如下：①测量和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上.另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点..小车在细线拉动下运动.记录细线拉力及小车通过A、B时的速度；③在小车中增加砝码.或.重复②的操作．〔2表1是他们测得的一组数据.期中M是M1与小车中砝码质量之和.是两个速度传感器记录速度的平方差.可以据此计算出动能变化量△E.F是拉力传感器受到的拉力.W是F在A、B间所做的功。表格中的△E3=.W3=．〔结果保留三位有效数字〔3根据表1.请在图13中的方格纸上作出△E-W图线．图图13答案：1、CD2、①自由落体〔1分、不需要〔1分；②0.19〔2分、〔2分、〔2分〔上两式同乘了m不扣分.若只有其中一式乘m扣该式的2分；③重物会落在桌面上〔或"纸带打点过短"等与此类似的答案〔1分、BD两点间隔过短〔1分。3、<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<3>mgL＝eq\f<1,2>Mv22－eq\f<1,2>Mv124、〔1=2\*GB3②接通电源、释放小车断开开关〔25．060．49〔3钩砝的重力小车受摩擦阻力〔4小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量5、〔1①小车；②由静止开始释放小车；③改变小车质量.〔20.600J.0.610J.〔3△E-W图线如图所示1．在"验证机械能守恒定律"的实验中.下列物理量中需要用工具测量的有<>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[答案]C[解析]由机械能守恒定律列方程.等式两边都有质量可消去.故不用测质量.只需测重锤下落高度.计算出对应点的速度.故选C.2．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时.拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端.在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是<>A．始终是均匀的B．先减小后增大C．先增大后减小D．先增大后均匀不变[答案]D[解析]橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大.所以点间距增大.当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动.点的间距不再变化.所以选D.3．用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律时.某同学的以下说法中正确的是<>A．必须用秒表测出重物下落的时间B．实验操作时.注意手提着纸带使重物靠近计时器.先接通计时器电源.然后松开纸带C．如果打点计时器不竖直.重物下落时.其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上.就会造成重力势能的变化小于动能的变化D．验证时.可以不测量重物的质量或重力[答案]BD[解析]因为实验中运用打点计时器.不需要测时间.A错误；打点计时器不竖直.重物下落时.其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上.造成重力势能的减少大于动能的增量.C错误；实验时.为节约纸带.便于测量.应使重物靠近计时器.应先通电后放手.B正确；因为动能和势能表达式中都含有质量.可以消去.故不需测质量.D正确．4．用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力.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．沿木板推小车<后面拖着纸带>.打点计时器在纸带上打下的点均匀分布D．不用挂纸带.轻推小车.小车能匀速下滑即可[答案]C[解析]因为纸带在运动中也会受到摩擦力.恰好平衡摩擦力的情况.应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡.故D错C对；平衡摩擦力后小车应是匀速下滑.A、B不能说明小车处于受力平衡状态.所以不正确．5．某同学在进行"验证机械能守恒定律"实验时.获得了数条纸带.则正确的是<>A．必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量B．在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点C．用毫米刻度尺量出各计数点到始点点迹之间的距离.得出重物下落的相应高度h1、h2…hnD．用公式vn＝eq\f<hn＋1－hn－1,2T>.计算出各计数点对应的重物的瞬时速度[答案]CD[解析]由实验的原理和操作知道.CD都是正确的.对于A.无论何时释放纸带.只要方法正确.则仍能验证机械能守恒定律.不必选第一、二两点之间的距离接近2mm的纸带.故A错．始点应是打的第一个点.不能从中间选取.故B错．6．<2010·XX>"验证机械能守恒定律"的实验中.使用电磁式打点计时器<所用交流电的频率为50Hz>.得到如图所示的纸带．图中的点为计数点.相邻两计数点间还有四个点未画出来.下列说法正确的是<>A．实验时应先放开纸带再接通电源B．<s6－s1>等于<s2－s1>的6倍C．由纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s[答案]C[解析]使用打点计时器时应先接通电源后松开纸带.选项A错；T＝5×eq\f<1,50>s＝0.1s.s6－s1＝5aT2.s2－s1＝aT2.所以<s6－s1>＝5<s2－s1>.选项BD错误；由于s2、s3已知.计数点间的时间T＝0.1s.所以可求得计数点B对应的速度.选项C正确．二、非选择题7．<1>用公式eq\f<1,2>mv2＝mgh时对纸带上起点的要求是____.为此.所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近________．<2>若实验中所用重物的质量m＝1kg.打点纸带如图甲所示.打点时间间隔为0.02s.则记录B点时.重物的速度vB＝________.重物动能EkB＝________.从开始下落到至B点.重物的重力势能减少量是________.因此可得出的结论是________．<3>根据纸带算出相关各点的速度v.量出下落距离h.则以eq\f<v2,2>为纵轴.以h为横轴画出的图线应是如图乙中的________．[答案]<1>初速为零2mm<2>0.59m/s0.17J0.17J在实验误差范围内.重物动能的增加等于重物重力势能的减少<3>C[解析]<1>若重物是从初速度为零开始下落.由自由落体运动规律s＝eq\f<1,2>gt2.t取0.02s.g取9.8m/s2.可计算得s＝1.96mm≈2mm.<2>由匀变速直线运动规律可知vB＝AC/2T.EkB＝eq\f<1,2>mvB2.ΔEpB＝mgOB由此可求得vB＝0.59m/sEkB＝0.17J；ΔEpB＝0.17J在实验误差范围内.重物动能的增加等于重物重力势能的减少．<3>因为eq\f<1,2>mv2＝mgh.约去m.得eq\f<v2,2>＝gh.所以eq\f<v2,2>－h图象应是一条过原点的有斜率的直线.直线的斜率大小等于g.所以C正确．8．<2010·XX理综>利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时.需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带.设计了以下四种测量方案：a．用刻度尺测出物体下落的高度h.并测出下落时间t.通过v＝gt计算出瞬时速度v.b．用刻度尺测出物体下落的高度h.并通过v＝eq\r<2gh>计算出瞬时速度v.c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度.等于这点前后相邻两点间的平均速度.测算出瞬时速度v.并通过h＝eq\f<v2,2g>计算出高度h.d．用刻度尺测出物体下落的高度h.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度.等于这点前后相邻两点间的平均速度.测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确.正确的是________．<填入相应的字母>[答案]d[解析]本题考查验证机械能守恒定律实验的原理．根据实验原理.h是用刻度尺从纸带测量得到的.而某点速度由相邻两点的平均速度相等得出的.故选项d正确．9．<2010·XX><1>在"探究功与物体速度变化的关系"的实验中.为了平衡小车运动中受到的阻力.应该采用下面所述的________方法<填"a"、"b"或"c">．<a>逐步调节木板的倾斜程度.使静止的小车开始运动<b>逐步调节木板的倾斜程度.使小车在木板上保持静止<c>逐步调节木板的倾斜程度.使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀<2>在上述实验操作中.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示.O、A、B……E为打点计时器连续打出的计时点.则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.<计算结果保留3位有效数字><3>若某同学分别用1根、2根…5根相同橡皮筋进行实验.测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s.请根据实验数据在下面的坐标纸上画出橡皮筋所做功<W>与小车获得的速度<v>之间的关系图象．[答案]<1>C<2>1.40<3>如图所示10．<2010·XX省级名校联考>某实验小组用"落体法"验证机械能守恒定律.在用正确的方法进行实验后：<1>有关该实验的注意事项及结论.下列说法正确的是<>A．打点计时器安装时.必须使纸带跟两限位孔在同一竖直线上.以减小摩擦阻力B．实验时.需保持提纸带的手不动.待接通电源.让打点计时器正常工作后再松开纸带让重锤下落C．由于摩擦和空气阻力的影响.本实验的系统误差总是重力势能的减少量小于动能的增加量D．为了增加实验的可靠性.可以重复多次实验<2>实验小组中有同学提出.在处理实验数据时.所选纸带必须要求第一、二点间距离接近2mm且第一个点迹要清楚.你是否赞同这位同学的观点？说出你的理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________.[答案]<1>ABD<2>不赞同[解析]<1>ABD<2>因为纸带上某两点<不一定包含第一个点>的距离等于重物下落的高度.这样就能计算出重物下落过程中重力势能的减少量.如果再分别算出这两点的速度.便可以算出这两点对应重锤的动能.进一步计算出此过程中动能的增加量.若在实验误差允许的范围内.重力势能的减少量和相应过程动能的增加量相等.便可以验证机械能守恒定律．这样.重力势能减少的计算不必从起始点开始计算．于是.纸带打出的起始点O后的第一个0.02s内的位移是否接近2mm.以及第一个点是否清晰也就无关紧要了．11．<2010·XXXX一模>某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带.在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点.依次为1、2、3、4、5、6、7.测量各计数点到第一个打点的距离h.并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/<m·s－1>1.942.332.733.133.50v2/<m·s－1>23.765.437.459.8012.3<1>请在图乙坐标中.描点作出v2－h图线；由图线可知.重锤下落的加速度g′＝________m/s2<保留三位有效数字>；<2>若当地的重力加速度g＝9.80m/s2.根据作出的图线.能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是________．[答案]<1>如图所示9.75<9.69～9.79均可><2>g′与g基本相等[解析]由机械能守恒定律得.eq\f<1,2>mv2＝mg′h.即v2＝2g′h.图线的斜率k＝2g′＝eq\f<Δv2,Δh>.代入数据.得g′＝9.75m/s2.12．如图所示.两个质量各为m1和m2的小物块A和B.分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端.已知m1>m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．<1>若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量.则需要测量的物理量有________<填选项前编号>．①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度．<2>为提高实验结果的准确程度.某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻；②在"轻质绳"的前提下.绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动.不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小．以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______<填选项前编号>．<3>写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：________________________________________________________________________.[答案]<1>①②或①③<2>①③<3>例如："对同一高度进行多次测量取平均值"；"选取受力后相对伸长尽量小的绳"等．<任选一条即可>[解析]A和B在运动过程中.速度大小始终相等．需要验证的式子为<m1－m2>gh＝eq\f<1,2>m1v2＋eq\f<1,2>m2v2即<m1－m2>gh＝eq\f<1,2><m1＋m2>v2因此.必须测出m1、m2、h并利用v＝at求得速度.其中由于m1g－FT＝m1a.FT－m2g＝m2a.所以a＝eq\f<m1－m2,m1＋m2>g.因此选①②或①③均可．结合此实验原理易知绳子适当长一些便于操作.但不可过长；m1与m2越接近.摩擦力等阻力对实验测量的影响越明显.为提高实验结果的准确度.应选①③.多次测量求平均值的方法在测量型实验中经常应用．另外选取受力后相对伸长尽量小的绳也可提高实验结果准确程度．13．为了"探究外力做功与物体动能变化的关系".查资料得知.弹簧的弹性势能Ep＝eq\f<1,2>kx2.其中k是弹簧的劲度系数.x是弹簧长度的变化量．某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球<质量为m>运动来探究这一问题．为了研究方便.把小铁球O放在水平桌面上做实验.让小球O在弹力作用下运动.即只有弹簧推力做功．该同学设计实验如下：首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来.在弹簧的另一端挂上小铁球O.静止时测得弹簧的伸长量为d.在此步骤中.目的是要确定物理量________.用m、d、g表示为________．接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上.一端固定.另一端被小铁球O压缩.测得压缩量为x.释放弹簧后.小铁球O被推出去.从高为h的水平桌面上抛出.小铁球O在空中运动的水平距离为L.小铁球O的初动能Ek1＝________.小铁球O的末动能Ek2＝________.弹簧对小铁球O做的功W＝________.<用m、x、d、g表示>对比W和Ek2－Ek1就可以得出"外力做功与物体动能变化的关系".即在实验误差允许范围内.外力所做的功等于物体动能的变化．[答案]弹簧劲度系数keq\f<mg,d>0eq\f<mgL2,4h>eq\f<mgx2,2d>[解析]该题也是探究做功与物体动能变化的关系.但是在课本实验的基础上进行了变化和创新.主要考查了灵活应用知识的能力和创新能力．在图甲所示的步骤中.目的是确定弹簧的劲度系数k.由平衡条件得：mg＝kd即k＝eq\f<mg,d>.在图乙所示的实验中.小铁球的初动能Ek1＝0.又根据小球做平抛运动得：h＝eq\f<1,2>gt2L＝vt所以EK2＝eq\f<1,2>mv2＝eq\f<1,2>m<Leq\r<g/2h>>2＝eq\f<mgL2,4h>弹簧对小铁球做的功等于弹性势能的减少所以W＝eq\f<1,2>kx2＝eq\f<mgx2,2d>.2．在"探究功与物体速度变化关系"的实验中.若画出W－v的图象.应为图实－5－9中的哪一个<>图实－5－93．<2009·XX高考>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的实验装置如图实－5－10所示.实验主要过程如下：图实－5－10<1>设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……<2>分析打点计时器打出的纸带.求出小车的速度v1、v2、v3……<3>作出W－v草图；<4>分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线.表明W∝v；如果不是直线.可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r<v>等关系．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、3W……B．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．<2010·XX模拟>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实－5－11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、细沙．当滑块连接上纸带.用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时.释放小桶.滑块处于静止状态．图实－5－11若你是小组中的一位成员.要完成该项实验.则：<1>你认为还需要的实验器材有____________．<2>实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等.沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________.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为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为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和这两点的速度大小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>5．在"探究恒力做功与物体的动能改变量的关系"的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．<1>其中多余的器材是____________.缺少的器材是__________________．<2>测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．<3>图实－5－12所示是打点计时器打出的小车<质量为m>在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中.打点计时器的打点周期为T.请分析.利用这些数据能否验证动能定理？若不能.请说明理由；若能.请说出做法.并对这种做法做出评价．图实－5－126．<2010·XX模拟>某同学为探究"恒力做功与物体动能改变的关系".设计了如下实验.他的操作步骤是：①连接好实验装置如图实－5－13所示．②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近.并按住小车．③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中.他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．④释放小车.打开打点计时器的电源.打出一条纸带．图实－5－13<1>在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算.得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力.拉力对小车做的功为________J.小车动能的增量为________J.<2>此次实验探究结果.他没能得到"恒力对物体做的功等于物体动能的增量".且误差很大.显然.在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下.造成较大误差的主要原因有：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.7．<2010·XX模拟>为了探究功与物体速度变化的关系.现提供如图实－5－14所示的器材.让小车在橡皮筋的作用下弹出后.沿木板滑行.请思考探究思路并回答下列问题．<打点计时器交流电频率为50Hz>图实－5－14<1>为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？________________________________________________________________________.<2>当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时.每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致.我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.<3>由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出.如图实－5－15所示是其中四次实验打出的部分纸带．图实－5－15<4>试根据第<2>、<3>项中的信息.填写下表.次数1234橡皮筋对小车做功W小车速度v<m/s>v2<m2/s2>从表中数据可得出结论：__________________________________________________.8．<2009·上海高考>利用图实－5－16<a>所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置.管内塞一潮湿小棉球.实验者从玻璃管的一端A吹气.棉球从另一端B飞出.测得玻璃管内部截面积S.距地面高度h.棉球质量m.开始时棉球的静止位置与管口B的距离x.落地点C与管口B的水平距离l.然后多次改变x.测出对应的l.画出l2－x关系图线如图<b>所示.并由此得出相应的斜率k.图实－5－16<1>若不计棉球在空中运动时的空气阻力.根据以上测得的物理量可得.棉球从B端飞出时速度v0＝________.<2>假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值.不计棉球与管壁的摩擦.重力加速度g、大气压强p0均为已知.利用图<b>中拟合直线的斜率k可得.管内气体压强p＝________.<3>考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦力.则<2>中得到的p与实际压强相比________<填：偏大、偏小>．3．在"探究功与速度变化的关系"的实验中.某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动.小车拉动固定在它上面的纸带.纸带穿过打点计时器.关于这一实验.下列说法中正确的是<>A．长木板要适当倾斜.以平衡小车运动中受到的阻力B．.重复实验时.虽然用到橡皮筋的条数不同.但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C．利用纸带上的点计算小车的速度时.应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D．利用纸带上的点计算小车的速度时.应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算答案：3.ABD4.在课本实验中.小车会受到阻力.但可使木板倾斜作为补偿．则下列操作正确的是<>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.能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车.能够匀速下滑即可答案：4.D5.在"探究力对物体做功与速度变化的关系"的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变.这样每次<>A．做的功一样B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同C．产生的动能相同D．产生的重力势能相同答案：5.B6.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.具体做法是<>A．用同样的力对小车做功.让小车通过的距离依次为x、2x、3x……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、3W……B．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、3W……C．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、3W……D．利用弹簧秤测量对小车的拉力F.利用直尺测量小车在力F作用下移动的距离x.便可以求出每次实验中力对小车做的功.可控制为W、2W、3W……答案：6.C7.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1-7-8所示.实验主要过程如下：图图1-7-8〔1设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……;〔2分析打点计时器打出的纸带.求出小车的速度、、、……；〔3作出草图；〔4分析图象.如果图象是一条直线.表明W∝；如果不是直线.可考虑是否存在∝、∝、∝等关系.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、3W、……B．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答案：7.D8.在"探究恒力做功与动能改变的关系"实验中.某实验小组采用如图1-7-12甲所示的装置.实验步骤如下：图1-7-12⑴把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器；⑵改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力；⑶用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；⑷接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,测出x、x1、x2<如图乙所示>,查得打点周期为T.判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是;本实验还需直接测量的物理量是:<用相应的符号表示>.探究结果的表达式是<用相应的符号表示>.答案：8.纸带上点迹间距相等小车的质量M、砂及砂桶的总质量m9．小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力做功的关系.实验的主要步骤是：①找一段平直的路面.并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线.并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬.让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下.记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h.若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定.〔1自行车经过起点线时的速度〔用己知的物理量和所测量得到的物理量表示；〔2自行车经过起点线后克服阻力做功〔用己知的物理量和所测量得到的物理量表示；〔3多次改变自行车经过起点时的初速度.重复上述实验步骤②~④.则每次只需测量上述物理量中的和.就能通过数据分析达到实验目的.答案：9.⑴⑵fL<3>sL解析:〔1本题是对探究动能定理实验的实际拓展.综合性较强.自行车经过起点线时的速度可以看成打点计时器打下的点.；〔2根据定义.自行车经过起点线后克服阻力做功；〔3多次改变自行车经过起点时的初速度.重复多次测量.则每次只需用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L。10.为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1-7-13所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列问题<打点计时器所用交流电频率为50Hz>:图1-7-13<1>为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?<2>①当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致,我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.②由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如图1-7-14所示是其中四次实验打出的部分纸带.图1-7-14试根据第①、②项中的信息,填写下表.从表中数据可得出结论:.答案：10.<1>可将木板一端垫高,使重力沿斜面的分力与摩擦力平衡.<2>橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比11.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究"动能定理".如图1-7-3所示.他们将拉力传感器固定在小车上.用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器.记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.图1-7-3〔1实验主要步骤如下：①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上.另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点.__________.小车在细线拉动下运动.记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.③在小车中增加砝码.或_______________.重复②的操作.〔2表1是他们测得的一组数据.其中M是M1与小车中砝码质量之和.|v22－v21|是两个速度传感器记录速度的平方差.可以据此计算出动能变化量△E.F是拉力传感器受到的拉力.W是F在A、B间所做的功.表格中△E3=__________.W3=________.<结果保留三位有效数字>表1数据记录表次数M/kg|v21－v22/<m/s>2△E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40△E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43〔3根据表1.请在图1-7-4中的方格纸上作出△E-W图线.图图1-7-4答案：11.〔1①小车、砝码②接通电源.释放小车③减少砝码〔20.6000.610〔3如图1-7-5所示.图1-7-512.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1-7-6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一台.导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带.用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时.释放小桶.滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员.要完成该项实验.则：图图1-7-6〔1还需要补充的实验器材是．〔2某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙.让沙桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录其运动情况.用天平称出此时沙和