1.如圖所示,在“探究功與速度變化的關系”的試驗中,關于橡皮筋做的功,下列說法正確的是()。A.橡皮筋做的功可以直接測量B.通過增加橡皮筋的條數可以使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加C.橡皮筋在小車運動的全程中始終做功D.把橡皮筋拉伸為原來的兩倍,橡皮筋做功也增加為原來的兩倍【解析】橡皮筋的功等于橡皮筋所釋放的彈性勢能,但無法直接測量,橡皮筋的條數成倍增加,彈性勢能也會成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在釋放彈性勢能的一段時間內才做功,故A、C錯,B對。橡皮筋的彈性勢能與形變量的平方成正比,當拉伸為原來的兩倍時,功變為原來的四倍,故D錯。【答案】B2.某同學在做利用鉤碼、小車探究功與速度變化關系的試驗時,拖著紙帶的小車在鉤碼拉力的作用下由靜止運動到木板底端,在此過程中打點計時器在紙帶上打下的相鄰點間的距離變化狀況是()。A.始終是均勻的B.先減小后增大C.始終增大 D.先增大后減小【解析】鉤碼對小車作用過程中小車速度增大,所以點間距始終增大,C正確;若在小車未到達長木板另一端之前鉤碼落地,繩子拉力消逝,小車開頭做減速運動,因此打下的點的間距再變小,D選項有可能。【答案】CD3.在“探究功與物體速度變化關系”的試驗中,下列畫出的W-v的圖象中,可能正確的是()。【解析】通過試驗可知,做的功W與小車速度v2成正比,所以W與v應是二次函數關系,B正確,A、C、D均錯。【答案】B4.關于“探究功與物體速度變化的關系”的試驗,下列敘述正確的是()。A.每次試驗必需設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值B.每次試驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持全都C.放小車的長木板應當盡量使其水平D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出【解析】本試驗沒有必要測出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要使得以后每次試驗時橡皮筋做的功是第一次試驗時的整數倍就已經足夠了,A錯;每次試驗橡皮筋伸長的長度必需保持全都,只有這樣才能保證以后每次試驗時,橡皮筋做的功是第一次試驗時的整數倍,B錯;小車運動中會受到阻力,只有使木板傾斜到肯定程度,才能減小誤差,C錯;試驗時,應當先接通電源,讓打點計時器開頭工作,然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出,D正確。【答案】D5.某同學想利用自由落體運動爭辯功與物體速度的關系,試驗中下列四組物理量中需要直接或間接測量的量有()。A.重物的質量B.重力加速度C.重物下落的高度D.與重物下落高度對應的重物的瞬時速度【解析】物體受力不變,可以利用下降高度與物體速度的關系代表功與物體速度的關系,所以必需測量下落高度,再利用下落高度計算對應各點的瞬時速度,故C、D對,A、B錯。【答案】CD6.如圖所示,探究橡皮筋的彈力對小車所做的功與小車速度變化的關系時,小車運動中會受到阻力,可以使木板略微傾斜,作為補償。木板應當傾斜到什么程度?【解析】本試驗探究的是橡皮筋的彈力對小車做的功與小車速度變化的關系,在小車所受的力中,只有橡皮筋的彈力對小車做功,若不使木板傾斜,小車所受的阻力就對小車做負功,所以應當讓木板稍傾斜,使小車所受到的木板的摩擦力與小車的重力沿斜面(木板)的分力平衡,此時就只有橡皮筋的彈力對小車做功了。【答案】木板應當傾斜到使小車在無牽引力的作用下,牽引紙帶做勻速直線運動7.某學習小組做探究合力的功和物體速度變化關系的試驗,如圖甲所示,圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行,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……試驗時,使每次試驗中橡皮筋伸長的長度都保持全都。每次試驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。甲(1)除了圖甲中已有的試驗器材外,還需要導線、開關、刻度尺和(填“溝通”或“直流”)電源。(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,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(3)在正確操作的狀況下,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(依據如圖乙所示的紙帶回答)。乙【解析】(1)打點計時器使用的是溝通電源。(2)木板水平放置時,木板對小車有摩擦力作用,當橡皮筋對小車的拉力與摩擦力平衡時,小車的速度最大,所以橡皮筋仍處于伸長狀態,故B正確。(3)應選用紙帶上點間隔不變的一段求速度,即GJ。【答案】(1)溝通(2)B(3)GJ8.用圖甲所示的試驗裝置探究恒力做功和物體速度變化間的關系。(1)某同學的試驗方案如圖甲所示,用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的試驗誤差,你認為在試驗中還應當實行的兩項措施是①;②。(2)圖乙是某次試驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數點,相鄰計數點間的時間間隔為T。距離如圖乙所示,則打B點時小車的速度為;要驗證合外力的功與速度變化間的關系,除位移、速度外,還要測出的物理量有。【解析】(1)要探究合外力的功和動能變化間的關系,在本試驗中是用繩子拉力代表小車所受合外力,所以除拉力外,外力的矢量和應為0,所以要平衡摩擦力。只有鉤碼質量M?小車總質量m,拉力才約等于鉤碼重力。(2)B點的速度vB=,由于認為小車所受的合外力等于鉤碼的質量,所以要測出鉤碼的質量和小車的質量。【答案】(1)①平衡摩擦力②鉤碼的質量遠小于小車的總質量(2)鉤碼的質量和小車的質量9.現有以下器材:打點計時器、重錘、紙帶、鐵架臺、直尺、鉛筆等,試設計一個試驗,爭辯合外力的功與物體的速度的關系。要求:(1)構思試驗方案。(2)說明探究功與速度關系的方法。【解析】本題考查同學探究功與速度變化關系試驗的遷移力量,涉及試驗原理、試驗方法(步驟)和數據的測量及處理等多個方面。(1)試驗方案:①讓重錘牽動紙帶做自由落體運動,重錘下落不同高度時,重力做的功也不相同,由此可以取得重力做的功的不同數值。②由打點計時器打出的紙帶可以求出物體下落不同高度時的瞬時速度。③爭辯重力做的功與物體獲得速度的關系。(2)探究功和速度之間的關系:①在坐標紙上規定適當的標度,建立W-v坐標系,描出一系列的點。②用平滑的曲線連接各個點,得到一條曲線,爭辯規律。③假如從曲線中很難發覺功與速度的關系,可嘗試取v2、v3或為橫坐標,再描點連線進行爭辯。【答案】見解析10.某愛好小組在做探究合力做功和物體速度變化關系的試驗前,提出了以下幾種猜想:①W∝v;②W∝v2;③W∝。他們的試驗裝置如圖所示,PQ為一塊傾斜放置的薄木板,試驗開頭,他們共同探究如何測量出小車通過斜面底端Q點的速度。有位同學認為可以通過試驗改進,不需要測出小車通過Q點的速度,也能完成試驗。他的方案是:①將另一長木板置于水平桌面。②在薄木板上標出等距離的位置點,然后將薄木板傾斜放置于長木板上并固定。③將小車從薄木板上離長木板最近的第1位置釋放,登記小車在長木板上停止的位置x1。④將小車分別從薄木板第2、第3……位置釋放,登記小車在長木板上停止的位置x2、x3……⑤用刻度尺測量出各位置點離斜面底部的距離。大家經過爭辯接受了該同學的建議,請你思考他們的探究思路并回答下列問題。(1)小車從斜面某一位置靜止下滑,下滑過程中合力做功,本試驗中通過轉變來把握合力所做的功成倍增加。(2)該試驗中,將小車滑到斜面底部Q點速度的測量轉化為的測量。(3)下表是試驗測得的數據。數據組1234功W2W3W4W水平位移x(cm)2.96.29.212.2依據表格,可以確定小車在斜面上下滑過程中,合力對小車做的功與小車獲得的速度的關系為:。(4)在本試驗方案中,薄木板與小車間摩擦力的大小會不會影響探究出的結果?為什么?(5)試驗過程中,薄木板傾斜度大一些好還是小一些好?【解析】小車從斜面某一位置靜止下滑,下滑過程中重力和摩擦力的合力做功。對同一小車來說,重力和摩擦力不變。要使合力所做的功W=FL成倍增加,可通過轉變小車在斜面上的下滑位置來把握,也就是使物塊下滑的距離為L、2L、3L、…,相應的合力所做的功也就為W、2W、3小車從斜面滑下后,在長木板上將在摩擦阻力作用下做勻減速直線運動,并最終停下。設小車到斜面底部時的速度為v,在長木板上滑行的距離為x,則v2=2ax。對于同一小車,在