高中物理-机械能守恒定律-第六节-探究功与速度变化的规律课时作业-新人教版必修1

PAGEPAGE4高中物理机械能守恒定律第六节探究功与速度变化的规律课时作业新人教版必修1一、选择题1．在探究力对物体做功与速度变化的关系的实验中，每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次橡皮筋()A．做的功一样B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同C．产生的动能相同D．产生的重力势能相同[解析]本实验通过改变橡皮筋的条数来实现各次实验中弹力做的功成倍地改变，所以必须保证每次橡皮筋的拉伸长度不变，使每条橡皮筋产生的弹性势能相同，以使每条橡皮筋做的功一样，橡皮筋的总功成倍地变化，故B正确．[答案]B2．在用图示装置做“橡皮条做功和物体速度的变化关系”的实验时，下列说法正确的是()A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度[解析]用橡皮筋的条数表示做功的倍数和物体最大速度的关系．[答案]AC3．下图所示为该实验中与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的．下列说法正确的是()①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度A．①③B．②④C．①④D．②③[解析]因小车先做加速运动，再做匀速运动，故小车与纸带右端相连，②正确；小车最终的速度为匀速运动速度，④正确．[答案]B4．在实验中，小车在运动中会受到阻力作用，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功外，还有阻力对其做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使木板略为倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是()①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是会存在误差的A．①②B．②③C．③④D．①④[解析]由平衡条件知：Ff＝mgsinθ.②③正确．[答案]B5．关于功与物体速度变化的关系，你探究的结论是()A．W∝vB．W∝v2C．W∝v3D．W∝eq\r(v)[解析]由探究实验得出的结论是，橡皮筋对小车所做的功与小车获得的速度的平方成正比．故选B.[答案]B6．橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是()A．一直做匀速直线运动B．先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动C．先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动D．先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动[解析]橡皮筋对小车的拉力是变力且逐渐变小，所以小车先做加速度减小的变加速直线运动，橡皮筋对小车做功完毕后，小车将做匀速直线运动，故正确答案为C.[答案]C7．某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度变化的关系”，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有()A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重锤的瞬时速度[解析]物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点瞬时速度，故C、D对，A、B错．[答案]CD8．某同学利用本节探究功与速度变化关系的方法及结论验证弹性势能表达式的正确性，他将本节实验中的橡皮筋换为一个弹簧，分别将弹簧压缩1cm、2cm、3cm、…，测出小车对应的速度v1、v2、v3、…，并用Excel软件以不同的横、纵坐标画出图线，假如该同学一切操作均非常规范，用x表示弹簧的压缩量，则下列情况下图线可能为直线的是()A．横坐标为x2，纵坐标为v B．横坐标为x，纵坐标为v2C．横坐标为x2，纵坐标为v2 D．横坐标为eq\r(x)，纵坐标为v[解析]由弹性势能表达式可以得出，弹簧被压缩x后，具有的弹性势能EP＝eq\f(1,2)kx2，弹簧在恢复原状过程中要对小车做功为W＝eq\f(1,2)kx2.由本节得出的结论可知W∝v2，所以有W＝eq\f(1,2)(3)如上图所示，图中纵坐标表示重力做的功WG，横坐标表示速度的二次方v2，由图线可见，重力做的功WG与速度的二次方v2成正比．[答案](1)1.181.571.962.352.74(2)0.6921.231.922.763.76(3)WGv2v2正比12．某同学在探究功与物体速度变化的关系的实验中，设计了如右图甲所示的实验，将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器．先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如图乙所示，O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了如下处理：取OA＝AB＝BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA＝0.12m/s，vB＝0.17m/s，vC＝0.21m/s.根据以上数据你能否大致判断W∝v2?[解析]设由O到A的过程中，重力对重物所做的功为W，那么由O到B的过程中，重力对重物所做的功为2W，由O到C的过程中，重力对重物所做的功为3W.由计算可知，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，故有eq\f(v\o\al(2,B),v\o\al(2,A))≈2，eq\f(v\o\al(2,C),v\o\al