人教版物理必修二：第七章6探究功與速度變化的關(guān)系

1、雙基限時(shí)練（十九）實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系1.對(duì)于橡皮筋做的功來說，直接測(cè)量是有困難的.我們可以巧妙地避開這個(gè)難題而不影響問題的解決，只需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的多少倍，使用的方法是（）A.用同樣的力對(duì)小車做功，讓小車通過的距離依次為x、2x、3x,進(jìn)行第1次、第2次、第3次,，實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3W,B.讓小車通過相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F,實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3W,C.選用同樣的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條,，同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次,，實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡

2、皮筋對(duì)小車做的功就是W、2W、3W,D.利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量對(duì)小車的拉力F,利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離X,便可以求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功，可控制為W、2W、3W,解析實(shí)際操作第一次用一根橡皮筋，以后各次分別用2根、3根、，且每次拉到同樣的長度，即能得到W、2W、3W、，的功，故C正確.答案C2 .在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用.這樣，在小車沿木板滑行的過程中，除橡皮筋對(duì)其做功以外，還有阻力做功，這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤差，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是使木板略微傾斜，對(duì)于木板的傾斜程度，下面說法中正確的是（）A.木板只要稍微傾斜一下即可，沒有什么嚴(yán)格的要求B.

3、木板的傾斜角度在理論上應(yīng)滿足下面條件：即使物體沿斜面下滑的重力分力應(yīng)等于小車受到的阻力C.如果小車在木板上能做勻速運(yùn)動(dòng)，則木板的傾斜程度是符合要求的D.其實(shí)木板不傾斜，問題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是存在誤差的解析平衡摩擦力常用墊高長木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端的方法.若小車可在長木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，則表明重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力，B、C正確.答案BC3 .橡皮筋釋放后，關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.先做加速度增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)解析橡皮筋對(duì)小車的拉力是變力

4、且逐漸變小，所以小車先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，橡皮筋對(duì)小車做功完畢后，小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確.答案C4 .在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到了一條如圖所示的紙帶，這條紙帶上的點(diǎn)兩端較密，中間較疏但間隔不均勻，出現(xiàn)這種情況的原因可能是（）A.電源的頻率不穩(wěn)定B.木板傾斜程度太大C.沒有使木板傾斜或傾斜角太小D.小車受到的阻力較大解析電源頻率不穩(wěn)定不會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是小車在橡皮筋作用下加速運(yùn)動(dòng)，在橡皮筋恢復(fù)原長后小車做減速運(yùn)動(dòng)，且受的阻力較大.答案CD5 .某研究性學(xué)習(xí)小組覺得教材中實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程較復(fù)雜，改進(jìn)如下：如圖所示，將教材實(shí)驗(yàn)中的

5、木板放在桌子的邊緣，小車的前端放一小球，小車在橡皮筋作用下加速運(yùn)動(dòng)，到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運(yùn)動(dòng)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)出橡皮筋條數(shù)為1、2、3、，、n時(shí)的平拋距離Xi、X2、X3、，、Xn,則（）口A.如果忽略一切摩擦，xxn（n為橡皮筋條數(shù)）8 .如果忽略一切摩擦，x28n（n為橡皮筋條數(shù)）C.該實(shí)驗(yàn)中小車受的摩擦力可以通過傾斜木板的方法平衡而不產(chǎn)生新的誤差D.該實(shí)驗(yàn)中傾斜木板會(huì)產(chǎn)生誤差解析由W0cv2,X8v,W0cn得x20cn,選項(xiàng)B正確.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了平拋原理，如果木板傾斜，則變?yōu)樾睊?，將產(chǎn)生誤差.選項(xiàng)D正確.答案BD9 .為了探究功與物體速度變化的關(guān)系，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)，他讓

6、滑塊在某一水平面上滑行，利用速度采集器獲取其初速度v,并測(cè)量出不同初速度的最大滑行距離x,得到下表所示幾組數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組123456v/(ms1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，作出x-v圖象如圖甲所示.觀察該圖象，該同學(xué)作出如下推理：根據(jù)x-v圖象大致是一條拋物線，可以猜想，x可能與v2成正比.請(qǐng)?jiān)趫D乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖線驗(yàn)證該同學(xué)的猜想.甲乙(2)根據(jù)你所作的圖象，你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2的關(guān)系是.解析(1)做出x-v2圖線如圖所示(2)由圖可以看出，滑塊滑行的

7、最大距離x與滑塊初速度平方v2成正比，即x0cv2.答案(1)見解析圖2(2)xocv7. “探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋的作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為Wo.當(dāng)用4條、6條、8條、，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次、，實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W。、3W。、4W。、，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出.(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為46VB.實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C.每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D.利用每次測(cè)出的小車最大

8、速度Vmax和橡皮筋做的功W,依次作出WVmax、WVmax、WVmax、WVmax、WVmax、，的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系.(2)如圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cnOB=7.12cm、OC=8.78cm、OD=10.40cnOE=11.91cm.已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則小車獲得的最大速度Vmax=m/S.*式*I.嬴解析(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用交流電源，A錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)中使用的橡皮筋原長應(yīng)相等，B錯(cuò)；每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出，C正確;作出各種不同形式的

9、圖象，才能判斷做功與速度變化的關(guān)系，D正確.(2)由紙帶計(jì)算得AB=1.47cm,BC=1.66cm,CD=1.62cm,DE=1.51cm,小車從打B點(diǎn)到打D點(diǎn)的過程中做勻速運(yùn)動(dòng)，則小車的最大速度一一2BD3.28X10vmax=亓=2X002m/s=0.82m/s.答案(1)CD(2)0.828.質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的交流電源，如圖所示，紙帶上。點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、2

10、82.1、383.8、501.2,單位為mm,重力加速度為9.8m/s2,則0ABCDEF”引170.6125.4195.9282J383.8501,2；(2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)到圖中各點(diǎn)過程中重力所做的功計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF功(J)(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，使圖中作出的圖線為直線，從而判斷功與哪個(gè)量成正比.在下圖中作出圖線，其中縱坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表木.解析(1)各點(diǎn)速度由公式v=v=石求出AC(125.431.4)X103vB=40:02m/s=1.18m/s.同理：vC=1.57m/s,vD1.96m/s,ve=2.35m/s,vf=2.74m/s.(2)重力做的功由W=mgAx求出WB=mgOB=1X