高一下学期物理《探究合外力做功与动能变化的关系》暑期作业

第页高一下学期物理《探究合外力做功与动能变化的关系》暑期作业1．某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有砂子)，一端带有足滑轮的足够长的木板水平放置，不计摩擦。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零点，顺次选取一系列点．分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧测力计的读数为F，小车的质量为m，然后建立坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为。(填写表达式)（2）若测出小车质量为0.4kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为N。2．在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后，在l根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W0。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木映均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L如图乙所示。（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度之间的关系；。（2）W—L图线为什么不通过原点?。（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少?。3．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．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方法：．（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4．某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验装置如图所示，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的功记为W。当我们用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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）若在实验中木板是水平放置的，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．小车还未到达两个铁钉的连线处（2）显然上一问中小车的最大速度很难测量准确，需要克服小车受到的摩擦力，如果消除小车受到的摩擦力的影响，可采用的方法有。A．适当垫高木板带有打点计时器的一端，使小车在橡皮筋作用下匀速下滑 B．适当垫高木板带有打点计时器的一端，使小车在没有橡皮筋作用时匀速下滑 C．适当垫高木板没有打点计时器的一端，使小车在橡皮筋作用下匀速下滑 D．适当垫高木板没有打点计时器的一端，使小车在没有橡皮筋作用时匀速下滑5．某同学设计了如图所示的装置来验证动能定理。光滑水平桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与木板右端和矿泉水瓶连接，在木板左端固定一穿过打点计时器限位孔的纸带(图中未画出)。在桌面上画出两条平行线AB、CD，并测出间距d。开始时将木板置于AB处，向瓶中加一些水，打开打点计时器，打点稳定后释放木板。用天平测量出木板和矿泉水瓶(包括瓶内水)的质量分别为M和m，现在把mg作为木板的合外力验证木板的动能定理，必须满足的条件为；实验中为了测定木板的瞬时速度，需要测量工具为(选嗔“秒表”、“刻度尺”、“游标卡尺”、“螺旋测微器”或“天平”)。6．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摆好实验装置如图，将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车；②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P上；③释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带。（1）在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条，经测量、计算，得到如卞数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm；②打下第N个点时小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为J，小车动能的增加量为J。(g取9.8m／s2)（2）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增加量”