《实验探究功与速度变化的关系》同步练习2.pdf

达标演练·能力提升 1. 关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是( ) A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.放小车的长木板应该尽量使其水平 D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 【解析】选 D。本实验没有必要算出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验 时橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一 致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次的整数倍，B错；小车运动 过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接 通电源，让打点计时器开始稳定工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确。 2.( 多选 )(2014 ·济南高一检测)关于“探究恒力做功与动能变化”的实验，下列说法中正确 的是 ( ) A.应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行 B.应调节定滑轮的高度使细绳保持水平 C.平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角 D.平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角 【解析】选 A、C。实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力 等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡 不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对， D错。 3.(2013 ·洛阳高一检测) 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中作出W-v图像如图所示， 哪一个是符合实际的( ) 【解析】 选C 。实验证明， 力做的功 W 与物体速度 v的二次方成正比，故作出的W-v图像应为一 条抛物线， C正确。 4. 在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图所示，小车的运动 情况可描述为 :A、 B之间为运动； C、D之间为运动。小车离 开橡皮筋后的速度为m/s。 【解析】由图可知小车在A、B之间做加速运动，由于相邻计数点间位移之差不等，由x=a T 2知，小车的加速度是变化的，故做变加速运动。在 C、D之间计数点均匀分布，说明小车做 匀速运动。小车离开橡皮筋后做匀速运动，由CD 段纸带，求出速度为:v= =m/s=0.36 m/s 。 答案 : 变加速匀速0.36 5.(2014 ·温州高一检测) 在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时， (1) 为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的( 选填“左端”或“右端”) 适当垫高， 使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持运动。 (2) 为了使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸到 。 (3) 如图所示，在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得 的速度，应选用纸带的部分进行测量。 【解析】 (1) 平衡摩擦力时应将木板固定有打点计时器的一侧适当垫高，使小车带动纸带做 匀速直线运动。 (2) 实验时，每次应将不同数量的橡皮筋拉伸到同一位置。 (3) 橡皮筋做完功后，小车应做匀速运动，实验中应测小车做匀速运动的速度，在纸带上， 要选用点迹间距离相等的计数点进行测量，应选用纸带上的GJ 部分进行测量。 答案 :(1) 左端匀速(2) 相同位置(3)GJ 6. 在“探究恒力做功和物体速度变化的关系”实验中: (1) 某同学的实验设计方案如图甲所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，为此， 实验时在安装正确、操作规范的前提下( 已平衡摩擦力 ) ， 还需要满足的条件是 。 (2) 如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、 C、D、E、F是该同学确定的计数 点，相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图所示。则打 C点时小车的速度为；要验 证合外力的功与速度变化的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有。 【解析】 (1) 只有当钩码的重力远小于小车的总重力时，才能近似地认为小车受到的拉力等 于钩码的重力。 (2)C 点的速度等于BD 段的平均速度，故 vC= 要探究合外力做的功和速度变化间的关系，需要测出小车受到的拉力大小( 钩码的重力 ) 和小 车位移，所以除位移、速度外，还需要测出钩码的重力。 答案 :(1) 钩码的重力远小于小车的总重力 (2)钩码的重力 7. 某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了下表的数据: 实验次数1 2 3 4 5 橡皮筋条数1 3 4 5 7 小车速度 v/(m ·s -1 ) 0.71 1.23 1.42 1.58 1.87 ( 注: 每条橡皮筋拉长的长度都一样) (1) 由表可得出定性结论: 。 (2) 设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0，大致画出橡皮筋所做的功W 与小车速度 v的图 像。 ( 画在图乙中 ) (3) 由图大致可判断出W 与v的关系是。 (4) 填写下表的空白部分。 实验次数1 2 3 4 5 橡皮筋做功W0 v 2/(m2· s-2 ) W 与v的关系 【解析】每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0，则做功 与拉长橡皮筋条数成正比，第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W0、4W0、5W0、7W0。 (1) 定性结论 : 橡皮筋做的功与小车获得的速度有关，并且做功越大，小车获得的速度越大。 (2)W与v关系的图像为抛物线，如图所示。 (3) 可能 W v 2。 (4) 如表。 实验次数1 2 3 4 5 橡皮筋做功W03W04W05W07W0 v 2/(m2· s-2 ) 0.50 1.51 2.02 2.50 3.50 W 与v的关系W v 2 答案 : 见解析