高中物理 第7章 第6節(jié)實驗 探究功與速度變化的關(guān)系同步檢測 新人教版必修2

【成才之路】-學(xué)年高中物理第7章第6節(jié)實驗探究功與速度變化的關(guān)系同步檢測新人教版必修21．小明和小帆同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度的變化關(guān)系，對于橡皮筋和小車連接的問題，小明和小帆同學(xué)分別有兩種接法，你認(rèn)為正確的是________(填“甲”或者“乙”)答案：甲2．(杭州六?！珜W(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器的工作頻率為50Hz。(1)實驗中木板略微傾斜，這樣做是為了()A．使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實驗，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?。把?次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1，……：橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W－v圖象如下圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知W與v的關(guān)系符合實際的是圖()答案：(1)CD(2)2(3)C3．如圖所示，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形。這時，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)我們把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……實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放。小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打點的紙帶測出。(1)除了圖中的已給出的實驗器材外，還需要的器材有________________________________________________________________；(2)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施是______________________________________________________；(3)每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測量；(4)下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表，請將第2次、第3次……實驗中橡皮筋做的功填寫在對應(yīng)的位置；數(shù)據(jù)物理量橡皮筋做的功10個間距的距離x(m)10個間距的時間T(s)小車獲得的速度vn小車速度的平方veq\o\al(2,n)1W0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2(5)從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝________，請你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗證理論的正確性。(6)若在實驗中你作出的圖線與理論的推測不完全一致，你處理這種情況的做法是__________________________________________。解析：(1)計算小車速度需要測量紙帶上的點的距離，要用刻度尺(2)要讓小車在木板上勻速運動，因而木板要傾斜以平衡摩擦力(3)小車勻速運動時，紙帶上的點的間隔均勻(4)橡皮筋每增加一條，對小車做的功就增加W(5)縱坐標(biāo)表示速度的平方，橫坐標(biāo)表示功，利用描點法描出各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后用平滑曲線連線作出veq\o\al(2,n)－Wn圖象，如圖所示。答案：(1)刻度尺(2)把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力(3)點距均勻(4)2W、3W、4W、5W1、1.4、1.5、2、2.251、1.96、2.25、4、5.06(5)veq\o\al(2,n)圖象見解析圖(6)分析誤差來源，改進(jìn)實驗方案或測量手段，重新進(jìn)行實驗?zāi)芰μ嵘?．(懷化市～學(xué)年高一下學(xué)期期末)為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。請思考探究思路并回答下列問題(打點計時器交流電頻率為50Hz)：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(jìn)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(jìn)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(jìn)行計算。答案：D2．為了探究功與物體速度變化的關(guān)系，某同學(xué)做了如下實驗，他讓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/(m·s－1)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。請在圖乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖線驗證該同學(xué)的猜想。(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________。答案：(1)見解析圖(2)x∝v2解析：(1)做出x－v2圖線如圖所示(2)由圖可以看出，滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2成正比。即x∝v2。3．某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中，設(shè)計了如圖甲所示的實驗。將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計時器或打點計時器。先用手提著紙帶，使重物靠近計時器靜止。然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點。得到的紙帶如圖乙所示，O點為計時器打下的第1個點，該同學(xué)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理；取OA＝AB＝BC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA＝0.12m/s，vB＝0.17m/s，vC＝0.21m/s。甲乙根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2?答案：設(shè)由O到A的過程中，重力對重物所做的功為W，那么由O到B過程中，重力對重物所做的功為2W。由O到C過程中，重力對重物所做的功為3W。由計算可知，veq\o\al(2,A)＝1.44×10－2m2/s2，veq\o\al(2,B)＝2.89×10－2m2/s2，veq\o\al(2,C)＝4.41×10－2m2/s2，eq\f(v\o\al(2,B),v