1、第六節探究功與速度變化的關系1在實驗中，小車在運動中會受到阻力作用這樣，在小車沿木板滑行的過程中，除橡皮筋對其做功外，還有阻力做功，這樣便會給實驗帶來誤差，我們在實驗中想到的辦法是使木板略微傾斜對于木板的傾斜程度，下列說法正確的是()A木板只要稍微傾斜一下即可，沒有什么嚴格要求B木板的傾斜程度在理論上應滿足下面的條件：重力使物體沿斜面下滑的分力應等于小車受到的阻力C如果小車在傾斜的木板上能做勻速運動，則木板的傾斜程度是符合要求的D其實木板不傾斜，問題也不大，因為實驗總是存在誤差的2某研究性學習小組覺得教材中實驗測量過程較復雜，改進如下：如圖所示，將教材實驗中的木板放在桌子的邊緣，小車的前端放一

2、小球，小車在橡皮筋作用下加速運動，到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運動，小球做平拋運動，測出皮筋條數為1、2、3、n時的平拋距離x1、x2、x3、xn，則()A如果忽略一切摩擦，xn(n為皮筋條數)B如果忽略一切摩擦，x2n(n為皮筋條數)C該實驗中小車受的摩擦力可以通過傾斜木板的方法平衡而不產生新的誤差D該實驗中傾斜木板會產生誤差3如圖所示為在“探究動能定理”的實驗中小車在運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02 s，小車在A、B之間可描述為_運動，C、D之間可描述為_運動小車離開橡皮筋后的速度為_m/s.4某學習小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗如圖所示，

3、圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時(每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致)，每次實驗中小車獲得的速度根據打點計時器所打在紙帶上的點進行計算 (1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和_(選填“交流”或“直流”)電源(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是()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(3)若木板水平放置，小車在兩條橡

4、皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是()A橡皮筋處于原長狀態B橡皮筋仍處于伸長狀態C小車在兩個鐵釘的連線處D小車已過兩個鐵釘的連線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的_部分進行測量(根據如圖7­6­10所示的紙帶回答)5某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：擺好實驗裝置如圖所示將質量為200 g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車在質量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中，他挑選了一個質量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上接

5、通電磁打點計時器的電源，釋放小車，打出一條紙帶(1)在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，經測量、計算，得到如下數據：第一個點到第N個點的距離為40.0 cm.打下第N個點時小車的速度大小為1.00 m/s.該同學將鉤碼的重力當做小車所受的拉力，算出拉力對小車做的功為_ J，小車動能的增量為_ J.(2)此次實驗探究結果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產生誤差的因素請你根據該同學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是：_.6質量為1 kg的重物自由下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所

6、接電源為6 V、50 Hz的交流電源如圖所示，紙帶上O點為重物自由下落時紙帶打點的起點，選取的計數點A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個點(圖中未畫出)，各計數點與O點之間的距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，單位為mm. (1)求出B、C、D、E、F各點速度，并填入下表：計數點BCDEFv/(m·s1)(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，并填入下表：計數點BCDEFW/J(3)適當選擇坐標軸，在圖中作出物體重力做的功與物體速度之間的關系圖象圖中縱坐標表示_，橫坐標表示_，由圖可得重力所做的功與_成_關系7某

7、實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器“探究功與速度變化的關系”如圖所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細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桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B點時的速度大小，小車中可以放置砝碼 (1)實驗主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質量M1；把細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，_，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B點時的速度在小車中增加砝碼或_，重復的操作(2)下表是他們測得的一組數據，其中M是M1與小車中砝碼質

8、量之和，|vv|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量E，F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中的E3_，W3_.(結果保留三位有效數字)數據記錄表次數M/kg|vv|/m2/s2E/JF/NW/J123E3W345(3)根據表格，請在圖中的方格紙上作出EW圖線8.在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中(裝置如圖甲)：(1)下列說法哪一項是正確的()A平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上B為減小系統誤差，應使鉤碼質量遠大于小車質量C實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放(2)圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C為計數點，已知打點計

9、時器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為_m/s(保留三位有效數字)。9用如圖所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的是()A為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B每次實驗中橡皮筋的規格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值D可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值E實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F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G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10.某同學把附有滑輪的長木板平放

10、在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當的鉤碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關系。此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實驗裝置如圖所示。 (1)若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些_。(2)實驗開始時，他先調節木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個_(填字母代號)。A避免小車在運動過程中發生抖動B可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C可以保證小車最終能夠實現勻速直線運動D可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發現小車

11、運動過快，致使打出的紙帶上點數較少，難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法：_。(4)他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經多次實驗發現拉力做功總是要比小車動能增量大一些。這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)。A在接通電源的同時釋放了小車B小車釋放時離打點計時器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力11如圖所示，是某研究性學習小組做探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關系”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。當我們把2條

12、、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第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)平衡摩擦后，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，應選用紙帶的_部分進行測量；(3)下面是本實驗的數據記錄表，請將第2次、第3次實驗中橡皮筋做的功填寫在對應的位置；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vn2第1次W第2次第3次第4次第5次(4)從理論上講，橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關系應是Wn_，請你根

13、據表中測定的數據在如圖所示的坐標系中作出相應的圖像驗證理論的正確性。12.為了探究功與速度變化的關系，現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。(打點計時器所接交流電頻率為50 Hz) (1)為了消除摩擦力的影響應采取的措施為_。(2)當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次實驗中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­5­7所示是其中四次實驗打出的部分紙帶。試根據以上信息，填

14、寫下表。次數1234橡皮筋對小車做的功W小車速度v/(m·s1)v2(m2·s2)從表中數據可得出結論：_。13.某同學在實驗室用如圖甲所示的裝置來研究有關做功的問題。 (1)如圖甲所示，在保持M7m條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，在控制小車質量不變的情況下進行實驗。在實驗中，該同學先接通打點計時器的電源，再放開紙帶，已知交流電的頻率為50 Hz。圖乙是在m100 g、M1 kg情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中3個相鄰的計數點，相鄰的計數點之間有4個沒有標出，有關數據如圖乙所示，則打B點時小車的動能Ek_ J，從開始運動到打B點時，

15、繩的拉力對小車做的功W_ J。(保留2位有效數字，g取9.8 m/s2)(2)在第(1)問中，繩的拉力對小車做的功W大于小車獲得的動能Ek，請你舉出導致這一結果的主要原因：_。(寫出一種即可)14.為了“探究外力做功與物體動能變化的關系”，查資料得知，彈簧的彈性勢能Epkx2，其中k是彈簧的勁度系數，x是彈簧長度的變化量。某同學就設想用壓縮的彈簧推靜止的小球(質量為m)運動來探究這一問題。為了研究方便，把小球放在水平桌面上做實驗，讓小球在彈力作用下運動，既只有彈簧彈力做功。該同學設計實驗如下：(1)首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小球，靜止時測得彈簧的伸長量為

16、d。在此步驟中，目的是要確定物理量_，用m、d、g表示為_。(2)接著進行如圖乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小球在空中運動的水平距離為L。小球的初動能Ek1_。小球離開桌面的動能Ek2_。彈簧對小球做的功W_(用m、x、d、g表示)。對比W和Ek2Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關系”。15.某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。 (1)將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s_ cm；(2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時

17、間t1和t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是_；(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量？_(填“是”或“否”)16某學習小組在“探究功與速度變化關系”的實驗中采用了如圖所示的實驗裝置。(1)將氣墊導軌接通氣泵，通過調平螺絲調整氣墊導軌使之水平，檢查是否調平的方法是_。(2)如圖所示，游標卡尺測得遮光條的寬度d_ cm。實驗時，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的距離，并做好標記，以保證每次拉伸的距離恒定。現測得掛一根橡皮條時，滑塊彈離橡皮條后，經過光電門的時間為t，則滑塊最后勻速運動的速度表達式為

18、_(用字母表示)。 (3)逐根增加橡皮條，記錄每次遮光條經過光電門的時間，并計算出對應的速度。則畫出的W­v2圖像應是_。17某同學根據機械能守恒定律，設計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系。(1)如圖(a)，將輕質彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應的彈簧長度，部分數據如下表。由數據算得勁度系數k_N/m。(g取9.80 m/s2)砝碼質量(g)50100150彈簧長度(cm)(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導軌左側，如圖(b)所示；調整導軌使滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速度大小_。(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后

19、的速度v。釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉化為_。(4)重復(3)中的操作，得到v與x的關系如圖(c)，由圖可知，v與x成_關系。由上述實驗可得結論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比。18.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究動能定理，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器工作頻率為50 Hz.甲乙(1)實驗中木板略微傾斜，這樣做_(填答案前的字母)A是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑B是為了增大橡皮筋對小車的彈力C是為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功D是為了使橡皮筋松馳后小車做勻加速運動(2)若根據多次測量數據畫出的Wv草圖如圖乙所示，根據圖線形狀可知，對W與v的

20、關系作出的以下猜想肯定不正確的是_AW BWCWv2DWv319.利用如圖所示裝置探究動能定理，在固定斜面上有一質量為1 kg的物塊，后面固定一條穿過打點計時器的紙帶先接通電源，待打點穩定后，讓物塊從靜止開始沿斜面勻加速下滑，得到一條如圖所示的紙帶O點為打出的第一個點，A、B、C、D、E、F、G是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，各點間距如圖所示，根據相關數據進行下列處理(打點計時器的打點頻率為50 Hz，g10 m/s2)(1)通過傳感器測得物塊所受的合外力是3.0 N試完成下表：從O點到各點過程合力所做的功W/J各點的動能Ek/JOB0.883 8B0.884 5OC1.327 5

21、C1.327 6ODD1.863 4OE2.485 8E2.486 5OF3.199 8F(2)根據(1)表中的數據，實驗結論是_20.某實驗小組用如圖所示的實驗裝置和實驗器材做“探究動能定理”實驗，在實驗中，該小組同學把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力(1)為了保證實驗結果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是_A實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作B實驗操作時要先放小車，后接通電源C在利用紙帶進行數據處理時，所選的兩個研究點離得越近越好D在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量(2)除實驗裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有_(3)如圖為實驗中打出的一條紙帶，現選取紙帶中的A、B兩點來探究“動能定理”已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g.圖中已經標明了要測量的物理量，另外，小車的質量為M，砂和砂桶的總質量為m.請你把要探究的結果用題中給出的字母表達出來_【參考答案】1.BC2.BD3.4.(1)交流(2)