逍遥右脑 2018-11-14 12:01
探究功与速度变化的关系 (3)
1． 探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从 开始运动，测量力的大小及小车 ，可以计算力做的功，改变力的大小或小车运动的距离，也就改变了 ．
(2)小车的速度可以由 和纸带测出．
(3)以 为纵坐标，以 为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定量关系．
2． “探究功能与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示．
（1）实验器材有：长木板、小车（前面带小钩）、学生电源、电磁打点计时器、6条规格相同的橡皮筋、纸带、刻度尺、天平、小铁钉2个、导线若干、开关．
在上述实验器材中，多余的器材是 ；
（2）实验的主要步骤如下： A．将长木板放到水平实验台上，依图安装好实验器材； B．先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸到一定的长度，整理好纸带，接通电源，放开小车，打出一条纸带，编号为1； C．换用纸带，改用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋的拉伸长度都相等，打出的纸带，分别编号为2、3… D．由纸带算出小车获得的速度：根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
把第一次实验橡皮筋对小车做的功记为W0，则第2次、第3次…实验对小车做的功分别计记为2W0、3W0…，将实验数据记录在表格里．
E．对测量数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标、v2（也可能是其他关系）为横坐标作图；
F．整理实验器材．
以上实验步骤中有疏漏的步骤是： ，有错误的步骤是 ．（填写步骤前相应的符号）
3． 在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是_______，有遗漏的步骤是_______． A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源 B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码 D．取下纸带
E．放手，使小车在平板上运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理序号排列____________．
4． 炮弹在空中高速飞行时能击中目标，这时利用了炮弹的_____能，墙上挂得不稳定的画有可能掉下来砸坏人，这时因为画具有_____能，弯折的竹子具有_____能，三峡大坝抬高了水位可以用来发电，这时利用了水的_____能．
5． 下列有关高中物理实验的说法中正确的是( ) A．“探究力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法 B．电火花打点计时器的工作电压是220V的直流电 C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 D．用多用表欧姆档测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开．
6． 探究功与速度变化的关系时，若用橡皮筋将原来静止的小车弹出，橡皮筋对小车做功w之后，小车获得的速度为v，下列说法正确的是( ) A．为了保证橡皮筋对小车做的功为外力对小车所做的总功，应该平衡摩擦力 B．应该选用纸带上代表匀速运动的那一段测量小车获得的速度v C．操作橡皮筋时，必须选用相同的橡皮筋，每次释放小车前要使橡皮筋的伸长量相同 D．如果认为w可能与v2成正比，我们应该作出w-v图象
7． 在“探究功和速度变化的关系”的实验中，下列说法正确而的是( ) A．放小车的木板应该尽量使其水平 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度都要保持一致 C．每次实验必须设法计算出橡皮筋对小车做功的具体数值 D．先让小车在橡皮筋的作用下弹出，再接通打点计时器电源
8． 在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，实验前要平衡阻力是为了每次实验中 ( ) A．橡皮筋的拉力所做的功相同 B．小车所受外力的总功相同 C．小车所受外力的总功为零 D．小车所受外力的总功等于橡皮筋的拉力所做的功
9． 某物理兴趣小组为研究力做功与动能之间关系，取质量一定的物体，在水平拉力作用下在粗糙水平面上滑动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，通过的水平位移为2m，实验测得初始位置和末位置速度、外力做功值，记录数据如下：
物理量
数据
质量初状态速度
(m/s)初状态动能
(J)拉力做功
(J)摩擦力做功
(J)功的代数和
(J)末状态速度
(m/s)末状态动能
(J)动能的增加值
(J)
1kg2_____6.5-42.534.5_____
2kg24429__________52521
3kg_____2442-12306__________
请根据相关数据经计算后将表格中空白处数据填好，并根据表格得出结论：
____ _．
10． 在探究功与速度关系实验中为什么要把小木板一端垫高_____？
参考答案：
1． 答案： (1)静止 在力的作用下运动的距离 力对小车做的功的大小 (2)打点计时器 (3)功W 速度v
解析：
2． 答案： A，D
解析： （1）由于该实验“探究功能与物体速度变化的关系”，不需要测量物体动能的变化，不需要测量物体的质量，因此不需要的器材是天平．
故为：天平．
（2）本实验中要求橡皮筋对物体所做功为合外力所做功，因此为了减小实验误差，应该进行平衡摩擦力的操作，故A实验步骤中缺少该项操作；在由纸带获得小车最大速度时是根据当橡皮筋恢复原长时，小车将匀速运动，即最大速度即为匀速运动时的速度，因此需要测量的是点距均匀时的匀速速度，而不是整个过程中的平均速度，故D操作不合适．
3． 答案： AB D BFCAED
解析： 合理的步骤如下： B．将打点计时器固定在平板的一端，并接好电路
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码 A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源
E．放手，使小车在平板上运动 D．断开电源，取下纸带
4． 答案： 动 重力势 弹性势 重力势
5． 答案： AD
解析： A、在“探究力的平行四边形定则”实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故A正确； B．电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电，故B错误； C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，要求进行平衡摩擦力的操作，即将木板一端抬高，可以使木块（或小车）能够匀速下滑，故C错误； D．根据欧姆表的工作原理以及使用方法可知，在使用欧姆表测量电阻时，应该把该电阻与电路断开，故D正确
6． 答案： ABC
解析： A：小车受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，才能尽量减小实验的误差，故A正确；
B：小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动．故B正确；
C：操作橡皮筋时，要保证所有橡皮筋的劲度系数相等，必须选用相同的橡皮筋；每次释放小车前要使橡皮筋的伸长量相同，才能保证每一次橡皮筋的弹性势能相等．故C正确；
D：如果认为w可能与v2成正比，我们应该作出w-v2图象，故D错误．
7． 答案： B
解析： A、实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端，故A错误； B．通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致．故B正确； C．橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值．故C错误； D．先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D错误．
8． 答案： D
解析： 小车运动过程中，受到重力、支持力、摩擦力和橡皮?的拉力，由于摩擦力所做的功难以测量，外力对小车的总功不好确定，所以实验前要平衡阻力是为了每次实验中小车所受外力的总功等于橡皮筋的拉力所做的功．故D正确
9． 答案： 4 555 -- 11 2 44 30 合外力做功等于能能的变做做
10． 答案： 平衡摩擦力
解析： 平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦无．<匀r/>解：在探究功与速度关系实验中，要把小木板一端垫高，让小车在无拉力的作用下做答速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，这样使橡皮?对小车拉力做的功就是外力对小车做的总功