探究功與速度變化的關(guān)系習(xí)題

1、不都是均勻的，以1如以下圖為與小車相連、穿過打點計時器的一條紙帶，紙帶上的點距并 下說法正確的選項是。利用 E、F、G、H、I、 紙帶的左端是與 小車相連的 紙帶的右端是與小車相連的J這些點之間的距離來確定小車的速度利用A、B、C、D、E這些點之間的距離來確定小車的速度A .B .C .D .2用如以下圖的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系。實驗時，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過程中帶動通過打點計時器的紙帶，記錄其運動情況。觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面局部點跡疏密不勻，后面局部點跡比擬均勻，答復(fù)以下問題：1適當(dāng)墊高木板是為了2通過紙帶求小車速度時，

2、 應(yīng)使用紙帶的 填“全部 “前面局部或“后面局部。3假設(shè)實驗做了 n次，所用橡皮筋分別為1根、2根n根，通過紙帶求出小車的速度分別為Vi、V2Vn,用W表示橡皮筋對小車所做的功，作出的Wv2圖線是一條過坐標(biāo)原點的直線，這說明 W與v的關(guān)系是。4為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系的實驗裝置如以下圖。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。1往砝碼盤中參加一小砝碼，在釋放小車 選填“之前或“之后接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。2從紙帶上選取假設(shè)干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的

3、時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00. 501. 001. 502. 002. 50速度v/ m -s 10. 120. 190. 230. 260. 280. 29請根據(jù)實驗 數(shù)據(jù)作出 小車的v-t圖象。-»rrr- - f甘卄一1 - TFT11 n s eTir-jo7r:il訂"4:討-<ffs3通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點？請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由。答案與解析1. 答案：B2. 答案：1平衡摩擦力W與速度v的平方成正比3. 答案：1先接通電源2后面局部 3再釋放小車 關(guān)閉打點計時

4、器電源25 . 10 0 . 494. 1之前，實驗時，應(yīng)先接通打點計時器，待打點計時器正常工作后再釋放小車。2見以以下圖iT7l' i戟廠.;3同意。在 v-t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，那么小車 受空氣阻力越大。1、 關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中，以下表達(dá)正確的選項是A. 每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B. 每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C. 放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平D. 先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2、 在探究功與速度變化的關(guān)系的實驗中，得到的紙帶如以下圖， 小車的運動情況可描述為：A B之間為運動；

5、C、D之間為運動，應(yīng)選 來計算小車的速度 V.3、 多項選擇在做 探究功與物體速度變化關(guān)系 的實驗時，以下說法正確的選項是A. 通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B. 通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C. 通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D. 通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度4、在課本實驗中，小車會受到阻力，但可使木板傾斜作為補償.那么以下操作正確的選項是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，能夠自由下滑即可D. 放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可5、在探究力對物體做功與速度變化

6、的關(guān)系的實驗中每次橡皮筋的拉伸長度都保持不變,這樣每次A. 做的功一樣B.每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢能相同C.產(chǎn)生的動能相同D.產(chǎn)生的重力勢能相同6. 如以下圖為與小車相連、穿過打點計時器的一條紙帶，紙帶 上的點距并 不都是均勻的，以下說法正確的選項是丨。 紙帶的左端是與 小車相連的 紙帶的右端是與小車相連的利用E、F、G、H、I、J這些點之間的距離來確定小車的速度利用A、B、C、D、E這些點之間的距離來確定小車的速度A .B.C.D .7用如以下圖的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系。實驗時，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過程中帶動通過打點

7、計時器的紙帶，記錄其運動情況。觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面局部點跡疏密不勻，后面局部點跡比擬 均勻，答復(fù)以下問題:1適當(dāng)墊高木板是為了 。 2通過紙帶求小車速度時， 應(yīng)使用紙帶的 填全部前面局部或 后面局部。3假設(shè)實驗做了 n次，所用橡皮筋分別為 1根、2根根，通過紙帶求出小車的速度分別為Vi、V2n，用W表示橡皮筋對小車所做的功，作出的Wv2圖線是一條過坐標(biāo)原點的直線，這說明 W與v的關(guān)系是 &某實驗小組采用圖甲所示的裝置探究“功與速度變化 的關(guān)系， 圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到 制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為 50Hz=1實驗的局部步驟如下：在小車中放入砝碼，把紙

8、帶穿過打 點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼。 將小車停在打點計時器附近， ，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系歹U點， 。 改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)的操作。2如以下圖是 鉤碼質(zhì)量為0. 03 kg，砝碼質(zhì)量為0. 02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點 O及A B、C D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V,請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置。紙帶運動方向(0 AB C D EL卩鼬i| if!叩0帛山1胡1門npfkjTHFjfhr|I 筋i九1的I|ifh卩i叫即市11叫i 叫Ocml 2 ? 4 5 6 7 X

9、 9 10 11 121、在探究“動能定理的實驗中，以下物理量中需要直接測量的是：A、重錘的質(zhì)量；B、重力加速度；C、重錘下落的高度;D、重錘下落某一高度所對應(yīng)的瞬時速度。2、 10分某同學(xué)安裝如圖甲的實驗裝置，探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系此實驗中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做運動，“需要、“不需要測出重物的質(zhì)量； 該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對BD段進行研究.求得B點對應(yīng)的速度m/s，假設(shè)再求得 D點對應(yīng)的速度為 ，測出重物下落的高度為二，那么還應(yīng)計算 與大小是否相等填字母表達(dá)式； 但該同學(xué)在上述實驗過程中存在明顯的問題安裝實驗裝置時存在的問題 是紙帶時存在的問題是，實驗誤差可能較大.圖乙3、某探

10、究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套如圖實-5- 11 所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).假設(shè)你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，那么：(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有 .實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小根本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是，實驗時首先要做的步驟是(3)在(2)的根底上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M 往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m讓沙桶帶動滑塊加速運動用打點計時器記錄其運動情況，

11、在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小Vi與V2(V1V V2)那么本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(用題中 的字母表示實驗中測量得到的物理Ck 心出燒動能巧支化星為護護r貝U途正竝力做功寫冒塊石自演'匕量星否街，即旳2 2辭城需宴測1量為器材育：天平.密度尺一(2 )二 得.眄(jlf+Til nrr 那么遢力&胚=77 r 知當(dāng)J1 + TJiM + lf. It 沙禰(含沙)啟慶量遠(yuǎn)屮于滑央頁量旳,層塊慮仙力等于汾桶的耳重力-寶殮前需平衡期力.(4 )實驗時同學(xué)們發(fā)現(xiàn)涓塊豈甕的拉力做的功小于涓塊動酈變化巨羞異較大f可能著衝摩撩過復(fù)、 沁頁量未區(qū)

12、小于涓塊質(zhì)幕故答至圭:(1 )天平、剝度尺 (2?沙桶(含沖)總質(zhì)血小子滔塊籀晝 平衝摩據(jù)(3 ) 7/#£=1(4 )乎衝麺過度、沙桶質(zhì)屋未遠(yuǎn)屮于滑塊質(zhì)量等4、 13分某實驗小組采用圖 11所示的裝置探究“動能定理。圖中小車中可放置砝 碼。實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面。打點計時器工作頻率為 50Hz.Wil1實驗的局部步驟如下： 在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼； 將小車停在打點計時器附近， ，小車拖動紙帶，打點計時器上打下一列點， ； 改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)的操作。2圖12是鉤碼質(zhì)量為，砝碼質(zhì)量為時得到

13、的一條紙帶， 在紙帶上選擇起始點 O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到 0的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度 v，請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置。3在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)， 做正功，做負(fù)功。4實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖 13中的圖線其中 v2 v2 v0。根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是 。要驗證“動能定理還需測量的物理量是摩擦力和 。3mv/( m" 1 )U.OUa 35A0. 40K0 <5CP7. 15aM1：9.41q m灰I亂附的摘暑5、 10分某試驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能原理。如圖12,他們將拉力傳感器固定

14、在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平面上相距的A B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過 A、B時的速度大小、小車中可以放置砝碼。1試驗主要步驟如下： 測量 _和拉力傳感器的總質(zhì)量 M;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路； 將小車停在 C點，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度； 在小車中增加砝碼，或 ，重復(fù)的操作.2表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，期中M是M與小車中砝碼質(zhì)量之和，v22 v2是兩個速E, F是拉力傳感器受到的拉力,結(jié)果保存三位有效數(shù)字度傳感器記錄速度的平方

15、差，可以據(jù)此計算出動能變化量厶 W是F在A、B間所做的功。表格中的厶曰=，W3=_3根據(jù)表1請在圖13中的方格紙上作出 E-W圖線.衣1 1聲據(jù)記裁表次數(shù)購叱/ (A£/JF/NW/10.5006 7600. 1900. 4000 MOL 20,5001.650. 4130. 8400.42030.5002 40gF L22O叭41.0002.40L202.420L2151+0002朋L 422.«6O1.43答案：1、CDIIUHSUHd#!H -一 llrlro丄一一一JJJJl-l-l-ln-l- 甘口 HthL. -J JH-l-11N Itnnul-ns Hsui

16、ffFTrrrrELJi 12、自由落體1分、不需要1分； 0.19 2 分、2分 2分上兩式同乘了 m不扣分，假設(shè)只有其中一式乘 m扣該式的2分；重物會落在桌面上或“紙帶打點過短等與此類似的答案1分、BD兩點間隔過短1分。3、 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1 2 1 2 3 mgL = 2Mv22 2Mvi24、 1接通電源、釋放小車斷開開關(guān)25. 060. 49 3鉤砝的重力小車受摩擦阻力4小車初末速度的平方差與位移成正比小車的質(zhì)量5、 1小車；由靜止開始釋放小車；改變小車質(zhì)量.20.600J , 0.610J.3 E-W圖線如以下圖AejJISL1jamUJ

17、 JWJ10.JHnrr iLJffi宦rbuuHBUHDUUH 0出LLn-um l_lmJ au -BuCTUUUmJrl-L'-ru: jj uu:rEsrnJTmJEmdutlmJ廠匚Tin U sd;王 Jcai. I-U L-I-I.J1在“驗證機械能守恒定律的實驗中，以下物理量中需要用工具測量的有A. 重錘的質(zhì)量B. 重力加速度C. 重錘下落的高度D. 與重錘下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度答案C解析由機械能守恒定律列方程，等式兩邊都有質(zhì)量可消去，故不用測質(zhì)量，只需測重錘下落高度，計算出對應(yīng)點的速度，應(yīng)選C.2.某同學(xué)在做利用橡皮筋探究功與速度變化關(guān)系的實驗時，拖著紙帶的小車

18、在橡皮筋的作用下由靜止運動到木板底端， 化情況是A.始終是均勻的C.先增大后減小在此過程中打點計時器在紙帶上打下的相鄰點間的距離變B. 先減小后增大D.先增大后均勻不變答案D解析橡皮筋對小車作用過程中小車速度增大，所以點間距增大，當(dāng)小車離開橡皮筋后做勻速直線運動，點的間距不再變化，所以選D.3. 用如以下圖實驗裝置來驗證機械能守恒定律時，某同學(xué)的以下說法中正確的選項是A. 必須用秒表測出重物下落的時間B. 實驗操作時，注意手提著紙帶使重物靠近計時器，先接通計時器電源，然后松開紙 帶C. 如果打點計時器不豎直，重物下落時，其重力勢能有一局部消耗在紙帶摩擦上，就會造成重力勢能的變化小于動能的變化D

19、. 驗證時，可以不測量重物的質(zhì)量或重力答案BD解析因為實驗中運用打點計時器，不需要測時間，A錯誤；打點計時器不豎直,重物下落時，其重力勢能有一局部消耗在紙帶摩擦上，造成重力勢能的減少大于動能的增量,C錯誤；實驗時，為節(jié)約紙帶，便于測量，應(yīng)使重物靠近計時器，應(yīng)先通電后放手，B正確；因為動能和勢能表達(dá)式中都含有質(zhì)量，可以消去，故不需測質(zhì)量，D正確.4用橡皮筋探究功與速度變化的實驗中小車會受到阻力，可以使木板傾斜作為補償， 那么下面操作正確的選項是 A. 使拖著紙帶的小車由靜止釋放，小車不下滑即可B. 使拖著紙帶的小車由靜止釋放，小車能下滑即可C. 沿木板推小車后面拖著紙帶，打點計時器在紙帶上打下的

20、點均勻分布D. 不用掛紙帶，輕推小車，小車能勻速下滑即可答案C解析因為紙帶在運動中也會受到摩擦力， 恰好平衡摩擦力的情況， 應(yīng)是小車拴有紙 帶時所受的阻力與重力的分力平衡，故D錯C對；平衡摩擦力后小車應(yīng)是勻速下滑，A、B不能說明小車處于受力平衡狀態(tài)，所以不正確.5某同學(xué)在進行“驗證機械能守恒定律實驗時，獲得了數(shù)條紙帶，那么正確的選項是A. 必須挑選第一、二兩點間的距離接近2mm勺紙帶進行測量B. 在紙帶上選取點跡清楚的、方便測量的某點作計數(shù)點的始點C. 用毫米刻度尺量出各計數(shù)點到始點點跡之間的距離，得出重物下落的相應(yīng)高度hi、h2 hnD. 用公式Vn= 為 ，計算出各計數(shù)點對應(yīng)的重物的瞬時速

21、度答案CD解析由實驗的原理和操作知道，CD都是正確的，對于 A,無論何時釋放紙帶，只要方法正確，那么仍能驗證機械能守恒定律，不必選第一、二兩點之間的距離接近2mm勺紙帶,故A錯.始點應(yīng)是打的第一個點，不能從中間選取，故B錯.6. (2022 廈門)“驗證機械能守恒定律的實驗中，使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz)，得到如以下圖的紙帶.圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未 畫出來，以下說法正確的選項是 ()0 A i一3Ct>EFr.t « Jrhr ar |IA. 實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B. (S6 Si)等于(S2 Si)的 6 倍C. 由紙帶可求

22、出計數(shù)點 B對應(yīng)的速率答案C1解析使用打點計時器時應(yīng)先接通電源后松開紙帶，選項A錯；T= 5Xs= 0.1s ,50S6 Si= 5aT, S2 Si= aT，所以(S6 si) = 5( S2 si)，選項 BD錯誤；由于 S2、S3，計數(shù) 點間的時間T= 0.is，所以可求得計數(shù)點B對應(yīng)的速度，選項 C正確.二、非選擇題i 27. (i)用公式？mV= mgh時對紙帶上起點的要求是 ，為此，所選擇的紙帶第一、第二兩點間距離應(yīng)接近.(2)假設(shè)實驗中所用重物的質(zhì)量m= ikg，打點紙帶如圖甲所示，打點時間間隔為0.02s ,那么記錄B點時，重物的速度vb=，重物動能 E<bB點，重物的重

23、力勢能減少量是，因此可得出的結(jié)論是.io 根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落距離h,那么以V2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是如圖乙中的 答案初速為零 2mm在實驗誤差范圍內(nèi)，重物動能的增加等于重物重力勢能的減少C解析(1)假設(shè)重物是從初速度為零開始下落，由自由落體運動規(guī)律20.02s , g 取/s，可計算得 s= 2mm.(2)由勻變速直線運動規(guī)律可知1 2vb= AC2 T, E<b= gmv , AEpb= mgOB由此可求得VB= /SE<b= 0.17J ; AE pB在實驗誤差范圍內(nèi)，重物動能的增加等于重物重力勢能的減少.s=2gt2, t 取(3)因為2mV2

24、2=mgh約去 m得V2 = gh,所以2 h圖象應(yīng)是條過原點的有斜率的直線,直線的斜率大小等于 g,所以C正確.& (2022 安徽理綜)利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案:a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t，通過v = gt計算出瞬時速度v.b. 用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v = .'2gh計算出瞬時速度 v.c. 根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均2速度，測算出瞬時速度v，并通過h=二計

25、算出高度h.2gd. 用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v.以上方案中只有一種正確，正確的選項是.(填入相應(yīng)的字母)答案d解析此題考查驗證機械能守恒定律實驗的原理根據(jù)實驗原理,h是用刻度尺從紙帶測量得到的，而某點速度由相鄰兩點的平均速度相等得出的，應(yīng)選項d正確.9. (2022 淄博)(1)在“探究功與物體速度變化的關(guān)系的實驗中,為了平衡小車運動中受到的阻力,“ b(a) 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使靜止的小車開始運動(b) 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在木板上保持靜止(c) 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使夾在

26、小車后面的紙帶上所打的點間隔均勻(2)在上述實驗操作中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如以下圖，O A、BE為打點計時器連續(xù)打出的計時點，那么小車勻速運動時的速度大小為m/s.(計算結(jié)果保存3位有效數(shù)字)(3)假設(shè)某同學(xué)分別用1根、2根5根相同橡皮筋進行實驗，測得小車勻速運動時的速度分別為/s、/s、/s、/s、/s.請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)紙上畫出橡皮筋所做功(V)與小車獲得的速度(v)之間的關(guān)系圖象.1-jtnIkbj.iI.答案C (2)1.40(3)如以下圖10. (2022 安徽省級名校聯(lián)考)某實驗小組用“落體法驗證機械能守恒定律，在用正確的方法進行實驗

27、后：(1) 有關(guān)該實驗的考前須知及結(jié)論，以下說法正確的選項是()A. 打點計時器安裝時，必須使紙帶跟兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力B. 實驗時，需保持提紙帶的手不動，待接通電源，讓打點計時器正常工作后再松開紙 帶讓重錘下落C. 由于摩擦和空氣阻力的影響，本實驗的系統(tǒng)誤差總是重力勢能的減少量小于動能的 增加量D. 為了增加實驗的可靠性，可以重復(fù)屢次實驗(2) 實驗小組中有同學(xué)提出，在處理實驗數(shù)據(jù)時，所選紙帶必須要求第一、二點間距離 接近2mm且第一個點跡要清楚，你是否贊同這位同學(xué)的觀點？說出你的理由答案(1)ABD (2)不贊同解析(1)ABD(2)因為紙帶上某兩點(不一定包含第一個點)

28、的距離等于重物下落的高度，這樣就能計 算出重物下落過程中重力勢能的減少量，如果再分別算出這兩點的速度，便可以算出這兩點對應(yīng)重錘的動能，進一步計算出此過程中動能的增加量，假設(shè)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量和相應(yīng)過程動能的增加量相等，便可以驗證機械能守恒定律.這樣，重力勢能減少的計算不必從起始點開始計算.于是，紙帶打出的起始點O2mm以及第一個點是否清晰也就無關(guān)緊要了.11. (2022 江蘇南通一模)某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點紙帶， 在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數(shù)點到第一個打點的距離 h

29、,并正確求出打相應(yīng)點時的速度 V.各計數(shù) 點對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：計數(shù)點1234567h/mv/(m s ')v2/(m s 1)2(1)請在圖乙坐標(biāo)中，描點作出v2 h 圖線；由圖線可知，重錘下落的加速度g7 =m/s 2(保存三位有效數(shù)字2(2)假設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g = /s，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的重錘機械能守恒的依據(jù)是答案 如以下圖 9.75(9.699.79均可)15D1005.0rrrJ J JI-4右LLL 0120(2) g'與g根本相等解析由機械能守恒定律得,1 2 2gmv= mg h,即v = 2g' h,圖線的斜率k= 2gA v2T

30、h，代入數(shù)據(jù)，得g'= /s2.12. 如以下圖，兩個質(zhì)量各為 m和m的小物塊A和B,分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，m>m，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律.(1)假設(shè)選定物塊A從靜止開始下落的過程進行測量，那么需要測量的物理量有(填選項前編號 物塊的質(zhì)量m、m； 物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間; 物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時間; 繩子的長度.(2)為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議: 繩的質(zhì)量要輕； 在“輕質(zhì)繩的前提下，繩子越長越好； 盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃； 兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中確實對提高準(zhǔn)確程

31、度有作用的是 填選項前編號. 寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：答案1或23例如：“對同一高度進行屢次測量取平均值；“選取受力后相對伸長盡量小的繩等.任選一條即可一 1 2解析A和B在運動過程中，速度大小始終相等.需要驗證的式子為m mgh= qmv1 2+ qmv1 2即m mgh=2m+ m v因此，必須測出 m、m、h并利用v= at求得速度，其中由于 mg Ft= ma. Ft mg =ma,所以a= : %.因此選或均可.結(jié)合此實驗原理易知繩子適當(dāng)長一些便于操m十m作，但不可過長；m與m越接近，摩擦力等阻力對實驗測量的影響越明顯，為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度，應(yīng)選屢次

32、測量求平均值的方法在測量型實驗中經(jīng)常應(yīng)用.另外選取受力后相對伸長盡量小的繩也可提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度.13. 為了 “探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系，查資料得知，彈簧的彈性勢能E=2kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量.某同學(xué)就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球質(zhì)量為m運動來探究這一問題.為了研究方便，把小鐵球o放在水平桌面上做實驗， 讓小球o在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功.該同學(xué)設(shè)計實驗如下：首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O,靜止時測得彈簧的伸長量為 d.甲乙在此步驟中，目的是要確定物理量 ，用m d、g表示為.接著進行如圖乙所示的實

33、驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小鐵球O壓縮，測得壓縮量為 x,釋放彈簧后，小鐵球 O被推出去，從高為 h的水平桌面上拋出， 小鐵球0在空中運動的水平距離為 L.小鐵球0的初動能Eki =小鐵球0的末動能Ek2=彈簧對小鐵球 0做的功 W.用m x、d、g表示比照W和Eq Eki就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系，即在實驗誤差允許 范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化.答案彈簧勁度系數(shù)k羅。嘿嘻d4h 2d解析該題也是探究做功與物體動能變化的關(guān)系， 但是在課本實驗的根底上進行了變 化和創(chuàng)新，主要考查了靈活應(yīng)用知識的能力和創(chuàng)新能力.在圖甲所示的步驟中，目的是確定彈簧的勁度

34、系數(shù)k,由平衡條件得：mg= kd 即 k=.在圖乙所示的實驗中，小鐵球的初動能Ek1= 0.又根據(jù)小球做平拋運動得：1 2h= 2gt L= vt所以 EK = 2mv= 2%L葦g/2h 2= -4h-彈簧對小鐵球做的功等于彈性勢能的減少2所以W= 2kx2=呼22d2.在“探究功與物體速度變化關(guān)系的實驗中，假設(shè)畫出 W v的圖象，應(yīng)為圖實一59中的哪一個5 9D3. (2022安徽高考)探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系的實驗裝 置如圖實5- 10所示，實驗 主要過程如下：(1) 設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W(2) 分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度

35、VI、V2、V3 (3) 作出W v草圖；分析W v圖象.如果 W v圖象是一條直線，說明 W*v;如果不是直線，可考 慮是否存在 W* v2、W* v3、W* v等關(guān)系.以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確，它是 .A .本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當(dāng)用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W,用2條、3條橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3WB. 小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C. 某同學(xué)在一次實驗中得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點兩端

36、密、中間疏.出現(xiàn) 這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D .根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算4. (2022青島模擬)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套 如圖實一5 11所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、 復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).圖實一5 11假設(shè)你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，那么:(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有 .實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小根本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)

37、滿足的實驗條件是，實驗時首先要做的步驟是(3)在(2)的根底上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M 往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m讓沙桶帶動滑塊加速運動用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小vri與V2(V1V V2)那么本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 (用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)5在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關(guān)系時器；B.天平；C秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G細(xì)線、砝碼、小車、 砝碼盤；H.薄木板.(1) 其中多余的器材是 ，缺少的器材是 .(2) 測量時間的工具是;測量質(zhì)

38、量的工具是(3)圖實-5- 12所示是打點計時器打出的小車 (質(zhì)量為m)在恒力F作用下做勻加速直 線運動的紙帶測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為請分析，利用這些數(shù)據(jù)能否驗證動能定理？假設(shè)不能，請說明理由；假設(shè)能，請說出做法，并對這種做法做出評價.圖實一5 12Cl)計算小車速度是利用打上點的帶，故不需聲秒表.打點計時器應(yīng)使用低 壓交流電源，故多余的器材是：£-測重虐與點之間的距離娶用瑩米刻度尺,故缺少的器材是瑩栄刻度尺.Q)測蚩時間的工具是打點計時器，測量質(zhì)量的工具杲天平.3)能.從倒弓的過程中，恒力俶的功対吐二邑拓物體動能的變化量為丄 1空竺電=2 叫2 叫'

39、;=2( 2Z2 ZT)在屢次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條經(jīng)測量、計算，得到如下 數(shù)據(jù)： 第一個點到第 N個點的距離為40.0 cm. 打下第N點時小車的速度大小為1.00 m力，拉力對小車做的功為 J,小車動能的增量為 J. 此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功等于物體動能的增量，且1 xB2xA2更 4F2|1 xB 2xA2.口臺拎済呂 =9 >71 丁r eiiflT-優(yōu)點：禺月兩點的8目離較遠(yuǎn)，測量時的ffiM誤羞較心忖點；只進行了一次測量峻證，說服力不強.|6. (2022珠海模擬)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟

40、是： 連接好實驗裝置如圖實 5- 13所示. 將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車. 在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P 上. 釋放小車，翻開打點計時器的電源，打出一條紙帶.圖實一5 13誤差很大，顯然，在實驗探究過程中無視了各種產(chǎn)生誤差的因素請你根據(jù)該同學(xué) 的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因有：7. 2022南京模擬為了探究功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖實5- 14所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請思考探究思路并答復(fù)以下 問題.打點計時器交流電頻率為50 Hz1為

41、了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施?當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋 1條、2條、3條并起來進行第 1次、第2次、第 3次實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致，我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做的功記為 W.由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出，如圖 實一5 15所示是其中四次實驗打出的局部紙帶.、第1寳£ 瑪中舉亦打中叫 護叫糾理1111!卻叫吵觀工岀 處?啊丄理L z堂rm討撫打衛(wèi) 適紐3目03亠超乞卜$ 00仏00-卜丄00-圖實一5 154試根據(jù)第2、3項中的信息，填寫下表次數(shù)1234橡皮筋對小車做功W小車速度vm/sv2(m2/s2)從表中數(shù)據(jù)可得出

42、結(jié)論:& (2022上海高考)利用圖實5- 16(a)所示實驗裝置可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強.兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)塞一潮濕小棉球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B飛出，測得玻璃管內(nèi)部截面積S,距地面高度h,棉球質(zhì)量m,開始時棉球的靜止位置與管口B的距離x,落地點C與管口 B的水平距離I，然后屢次改變x,測出對應(yīng)的I，畫出I2 x關(guān)系圖線如圖(b)所示，并由此得出相應(yīng)的斜率k.圖實一5 16，棉球從B(1)假設(shè)不計棉球在空中運動時的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得 端飛出時速度vo=.(2) 假設(shè)實驗者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強始終為恒定值，不計棉球與管壁的摩擦，

43、重力加速度g、大氣壓強po均為，禾U用圖(b)中擬合直線的斜率 k可得，管內(nèi)氣 體壓強p =.(3) 考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦力，那么(2)中得到的p與實際壓強相比(填：偏大、偏小 ).3在“探究功與速度變化的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)是用下面的方法和器材進行實驗 的:放在長木板上的小車由靜止開始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運動，小車?yán)?動固定在它上面的紙帶，以下說法中正確的選項是()A. 長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運動中受到的阻力B. 重復(fù)實驗時，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同C. 利用紙帶上的點計算小車的速度時，應(yīng)選用紙帶上打點最密集的局部進行計算D.

44、利用紙帶上的點計算小車的速度時，應(yīng)選用紙帶上打點最稀疏的局部進行計算答案：3.ABD4在課本實驗中，小車會受到阻力，但可使木板傾斜作為補償那么以下操作正確的選項是()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，能夠自由下滑即可D 放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可5在“探究力對物體做功與速度變化的關(guān)系的實驗中每次橡皮筋的拉伸長度都保持 不變，這樣每次()A .做的功一樣B .每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢能相同C.產(chǎn)生的動能相同D .產(chǎn)生的重力勢能相同答案：5.B6對于橡皮筋做的功來說，直接測量是有困難的我們可以巧妙地避開這個難題而不影 響問題的解決，只需要

45、測出每次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的多少倍，具體做法是A 用同樣的力對小車做功，讓小車通過的距離依次為x、2x、3x進行第1次、第2次、第3次實驗時，力對小車做的功就是W、2W、3WB. 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實驗 時，力對小車做的功就是 W、2W、3WC. 選用同樣的橡皮筋，在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次實驗時，橡皮筋對小車做的功就是W、2W、3W D .利用彈簧秤測量對小車的拉力F,利用直尺測量小車在力 F作用下移動的距離 x,便可以求出每次實驗中力對小車做的功，可控制為

46、W、2W、3W答案：6.C7探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如以下圖1-7-8 ,實驗主要過程如下：1設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功 別為W、2W、3W、;2分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v、v2、v3、；3作出W v草圖；4分析W v W v圖象是一條直線，說明 W* v ;如果不是直線，可考慮是否存在 W * v2、W * v3、W * v 等關(guān)系以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確，它是 .A. 本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致當(dāng)用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做

47、的功為W，用2條、3條、橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、B. 小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜C. 某同學(xué)在一次實驗中， 得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點， 兩端密、中間疏.出現(xiàn)這 種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D. 根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算答案：7.D1-7-12:圖 1-7-12把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器；改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力；用細(xì)線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連；接通電

48、源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，測出X、X1、X2如圖乙所示，查得打點周期為T.判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是本實驗還需直接測量的物理量是 :用相應(yīng)的符號表示探究結(jié)果的表達(dá)式是用相應(yīng)的符號表示.X2、2答案：8.紙帶上點跡間距相等小車的質(zhì)量M、砂及砂桶的總質(zhì)量mmgx 莘2負(fù)22 2T 2 2T9小明同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力做功的關(guān)系，實驗的 主要步驟是：找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易區(qū)分的橡皮泥；車駛過起點線后就不再蹬自行

49、車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進；待車停下，記錄自行車停下時的位置；用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s起點線到終點的距離 L及車把手處離地高度 h.假設(shè)自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定用己知的物理量和所測量得到的1自行車經(jīng)過起點線時的速度 v物理量表示；2自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W用己知的物理量和所測量得到的物理量表示；3屢次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)上述實驗步驟 ，那么每次只需測量上述物理量中的 和，就能通過數(shù)據(jù)分析到達(dá)實驗?zāi)康?答案：9. s. g fL (3)s LV2hg ；2根據(jù)定義，自行車經(jīng)過起點線后解析：1此題是對探究動能定理實驗的實際拓展，綜合性較強，自行車經(jīng)過起點線時的v速度可以看成打點計時器打下的點，v sV2h克服阻力做功 W fL ;3屢次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)屢次測量，那么每次只需用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L。10. 為了探究力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如以下圖1-7-13的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請思考探究思路并答復(fù)以下問題(打點計時器所用交流電頻率為50 Hz):圖 1-7-13(1) 為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條