探究做功與速度關(guān)系

1、1 某學(xué)習(xí)小組做探究 “合力的功和物體速度變化關(guān)系” 的實(shí)驗(yàn)如圖， 圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第 2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng) 度都保持一致每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出(1) 除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外， 還需要導(dǎo)線、 開關(guān)、 刻度尺和 電源 (填“交流” 或“直流” )(2) 實(shí)驗(yàn)中小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是()A 放開小車，能夠自由下滑即可B 放開小車，能夠勻速下滑即可C.放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑

2、即可D 放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是()A 橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B 橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的 部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)W v 的圖象，應(yīng)為(5)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確，數(shù)據(jù)記錄較真實(shí)，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，畫出下圖中的哪一個(gè)()2 .在用如圖所示裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉

3、力做功的數(shù)值B.通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C.通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度D .通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度3 .以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是 （）A.本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W 所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)， 橡皮筋對(duì)小車做的功為 W,用2條、3條橡皮筋并在一起進(jìn)行第 2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)， 橡皮筋對(duì)小車做的功分別是 2W、3WB.小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜。C.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記

4、錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小。D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的 距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算。4.某同學(xué)想利用自由落體運(yùn)動(dòng)研究“功與物體速度的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)中下列四組物理量中需要直接或間接測(cè)量的量有（）。A.重錘的質(zhì)量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度5.某同學(xué)利用本節(jié)探究功與速度關(guān)系的方法及結(jié)論驗(yàn)證彈性勢(shì)能表達(dá)式的正確性，他將本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋換為一個(gè)彈簧，分別將彈簧壓縮 1 cm 2 cm. 3 cm，測(cè)出小車對(duì)應(yīng)的速度vi、V2、V3、，并用Excel軟件以不

5、同的橫、縱坐標(biāo)畫出圖線。假如該同學(xué)一切操作均非 常規(guī)范，用x表示彈簧白壓縮量，則下列情況下圖線可能為直線的是（）。A.橫坐標(biāo)為x2,縱坐標(biāo)為vB.橫坐標(biāo)為x,縱坐標(biāo)為v2C.橫坐標(biāo)為x,縱坐標(biāo)為vD.橫坐標(biāo)為百，縱坐標(biāo)為v6某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖2所示的裝置，另外他 們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù) 寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)，釋放小桶，滑塊由靜止開始運(yùn)沙，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)動(dòng).若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 紙“長(zhǎng)木板水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)細(xì)線滑輪小沙桶1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 ，沙和沙桶的總質(zhì)

6、量應(yīng)（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等滿足的實(shí)驗(yàn)條件是，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 .(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M,往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m,讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L以及這兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的滑塊速度的大小v1與v2(v1<v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 .(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中 測(cè)量得到的物理量)7某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系.圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的 限位孔，

7、它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑 輪的摩擦.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn).(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為 。點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn) 分別測(cè)量這5個(gè)點(diǎn)到。點(diǎn)的距離.并計(jì)算出它們與。點(diǎn)之間的速度平方差A(yù) v2(Av2=v2-vo2),填入下表：點(diǎn)跡x/cmA v2/m2 s-20/11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1959.200.23(1)請(qǐng)以A v2為縱坐標(biāo)，以x為橫坐標(biāo)在圖中作出Av2-x圖象.若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2 kg,結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大

8、小為 N.(2)若該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍你認(rèn)為主要原因是 ，實(shí)驗(yàn)操作中改進(jìn)的措施是 .8某學(xué)習(xí)小組采用如圖（甲）所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力f已提前測(cè)得。某次實(shí)驗(yàn)中，在小桶中加入適當(dāng)祛碼使小車做加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖（乙）所示，通過(guò)正確的方法得出了打1、2兩點(diǎn)時(shí)小車的速度大小分別為 vi、路驗(yàn)證動(dòng)能定理：以小車為研究對(duì)象，合外力的功為W合 mgL fL ,動(dòng)能增量為V2,兩點(diǎn)間的距離為 L,設(shè)小車的質(zhì)量為 m0,小桶和祛碼的總質(zhì)量為m,某同學(xué)按如下思小車打點(diǎn)計(jì)時(shí)器圖（5.5-9）（甲）_122EK -m0

9、（v2 v12）,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后，他發(fā)現(xiàn) W合總是大于A Ek,你認(rèn)為產(chǎn)生這種誤差的原因是：。為了減小或消除以上誤差，同學(xué)們提出了以下四種改進(jìn)方案，你認(rèn)為有效的是： 。（填選項(xiàng)字母）。A.使小桶和祛碼的總質(zhì)量 m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 mo。1,22、B.換用水平氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證 mgL是否等于一m0（v2 v2）。211 ,22、C.設(shè)法得出輕細(xì)繩的拉力 T,驗(yàn)證（TL-fL ）是否等于 一m0（v2 s）。2 1122 .D.研允小車、小桶及祛碼組成的系統(tǒng)，驗(yàn)證（ mgL-fL ）是否等于-（m0 m）（v2v：）。9某興趣小組想通過(guò)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“做功和物體速度變

10、化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開 始前，他們提出了以下幾種猜想： W W ,W v ,W v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（5.5-10）（甲）所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在 Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái) 測(cè)量物體每次通過(guò) Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體都從初始位置處由靜止釋放。該實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出物體的質(zhì)量：同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4、代表物體分別從不同高度處無(wú)初速度釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4、表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖（乙）所示的 L-v圖象，并得出結(jié)論 W8V2

11、。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？ 在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小速度傳感器圖（5.5-10）（甲）（乙） （填"會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果。1(2)D(3)B (4) Gj (5)B 2AC 3D 4CD 5答案：C解析：由彈性勢(shì)能表達(dá)式可以得出,彈簧被壓縮x后恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)物體做功為W=1 kx2,由本節(jié)得出的結(jié)論可知 Mv2,所以有 W=£kx2ccv2,得xocv,可知當(dāng)橫坐標(biāo)為 x、縱坐標(biāo)為v2時(shí)圖線可能是直線。6答案 (1)天平、刻度尺(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量平衡摩擦力(將木板左端適當(dāng)墊高)一11 2 12(3) mgL - mv2- M