【同步備課】2020年高中物理課時訓練(新人教必修二)7.6《實驗：探究功與物體速度變化的關(guān)系》4

第七章第六節(jié)鞏固基礎(chǔ)1．下列說法正確的是()A．力對物體做了多少功，物體就具有多少能量B．物體做了多少功，就有多少能量消逝C．物體能量的多少可以用功來度量D．力對物體做多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人對物體做了多少功，就會有相應(yīng)數(shù)量的不同形式的能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，故D選項正確．答案：D2．水平地面上放一個重4N的足球，一個小孩用10N的力踢球，使球向前運動2m，關(guān)于小孩對球做的功下列說法中正確的是()A．小孩對球做功20JB．小孩對球做功8JC．小孩對球做功28JD．題中條件不足，無法算出小孩對球做功多少解析：小孩踢球的力是瞬時的，僅僅在小孩的腳與球接觸時才施加給球，并不是用恒定的10N的力推動球前進2m，所以A錯，同理，依據(jù)功的意義B、C也錯．小孩踢球時對球做的功，是小孩的化學能與球的能量(動能)轉(zhuǎn)化的量度，球的動能增加了多少，表明小孩踢球時做了多少功，由于無法求出球脫離腳時的初速度，因此也就無法算出小孩對球做功的多少．故選D.答案：D3．如圖所示，一物體置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下運動，F(xiàn)為一變力，但其功率大小不變，當物體速度為2m/s時，加速度為2m/s2；當其速度為3m/s時，加速度為1m/s2，則物體運動的最大速度為______________．解析：eq\f(P,v1)－f＝ma1，eq\f(P,v2)－f＝ma2，vm＝eq\f(P,f).答案：6m/s4．如下圖所示，小車的運動狀況可描述為A、B之間為____________運動，C、D之間為______________運動．解析：紙帶上的數(shù)據(jù)反映了小車的運動狀況，由A到B之間可以看出，相鄰兩點間的位移越來越大，說明A到B這一段時間內(nèi)小車所做的運動為加速運動，而C、D之間各時間間隔內(nèi)的位移相等，故C、D之間小車的運動可看作勻速直線運動．答案：加速勻速直線5．在探究功與速度變化的關(guān)系的試驗中，為什么要平衡摩擦力？怎樣平衡摩擦力？答案：當小車在木板上滑動時，摩擦力對物體做負功，因此，合外力做的功就不等于彈力所做的功了，所以必需想法將摩擦力平衡掉，方法是抬高木板一端，不加橡皮筋，給小車一個初速度，看小車能否做勻速運動，否則，重新調(diào)整，直到小車做勻速運動，這個過程中實質(zhì)上是讓重力沿斜面對下的分力與摩擦力平衡．6．一個人騎自行車在平直的路面上運動，當人停止蹬車后，車連續(xù)向前運動，運動過程中受到的阻力可以認為是大小不變的．試依據(jù)人騎自行車這一運動過程，爭辯外力對物體做的功和物體運動速度的關(guān)系．要求寫出探究思路、所需器材、測量數(shù)據(jù)、探究結(jié)果．解析：(1)使自行車獲得某一速度后，停止蹬車，讓自行車沿著平直路面前進．用秒表測出自行車從停止蹬車到停止運動所用的時間t，用皮尺測出自行車停止蹬車后運動的距離s.(2)設(shè)自行車無動力后受到的阻力是Fμ，則這一過程阻力所做的功Wμ＝Fμs，自行車的初速度v0＝2eq\x\to(v)＝2s/t.(3)重復(fù)試驗步驟(1)可以得到多組t和s的值．(4)通過作W－v2圖象或者計算的方法可以獲得W－v2的關(guān)系．答案：見解析7．(2009·安徽)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，試驗裝置如圖所示，試驗主要過程如下：(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v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草圖；(4)分析W－v圖象．假如W－v圖象是一條直線，表明W∝v；假如不是直線；可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系．以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確，它是________________________________________________________________________．A．本試驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、….所接受的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次試驗中使橡皮筋拉伸的長度保持全都．當用1條橡皮筋進行試驗時，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、…試驗時，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ǎ梢允鼓景暹m當傾斜C．某同學在一次試驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．消滅這種狀況的緣由，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．依據(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終一點的距離來進行計算解析：在探究功與速度變化關(guān)系的試驗中選用相同的橡皮筋，并且使橡皮筋的形變相同，實現(xiàn)每根橡皮筋對小車做的功相同，選項A正確；在進行本試驗之前，由于小車和木板之間存在阻力，所以需要先平衡摩擦力，方法就是使木板的一端略微抬高一點，選項B正確；某同學打出的紙帶中間稀疏、兩邊密集，說明剛開頭小車在橡皮筋的作用下加速，當速度達到最大后，又要減速，所以是平衡摩擦力不足造成的，選項C正確；由于橡皮筋松弛后，小車做勻速運動，此時的速度是小車的最大速度，也是做功后的最終速度，故求此速度應(yīng)用勻速運動那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)當使用從第一點到最終一點的數(shù)據(jù)來計算，選項D錯誤．故選D項．答案：D提升力量8．質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所接電源為6V、50Hz的溝通電源，如圖所示，紙帶上O點為重錘自由下落時紙帶的打點起點，選取的計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個點(圖中未畫出)，各計數(shù)點與O點距離依次為31.4、70.6、125.4、159.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm，重力加速度為9.80m/s2，則：求：(1)求出B、C、D、E、F各點的速度并填入下表.計數(shù)點BCDEF速度(m/s)(2)求出物體下落時從O點到圖中各點過程中重力所做的功.計數(shù)點BCDEF功(J)(3)適當選擇坐標軸表示所要求的物理量在下圖中找出重力做功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系，圖中縱坐標表示________，橫坐標表示________，由圖可知重力所做的功與________成________．解析：(1)各點的速度由公式v＝eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)vB＝eq\f(\x\to(AC),Δt)＝eq\f(125.4－31.4×10－3,4×0.02)m/s＝1.18m/s同理可求出vC＝1.12m/s，vD＝1.96m/s，vE＝2.80m/s，vF＝2.74m/s.(2)重力做功由W＝mgΔxWB＝mg·eq\x\to(OB)＝1×9.80×70.6×10－3J＝0.692J同理可求得WC＝1.23J，WD＝1.58J，WE＝2.76J，WF＝3.76