高中物理第7章机械能守恒定律第6节实验探究功与速度变化的关系课件新人教版必修

06实验：探究功与速度变化的关系题型1

借助变力做功探究功与速度变化的关系第6节实验：探究功与速度变化的关系刷基础1.[北京交大附中2019高一下期中]探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W－v草图；d．分析W－v图像．如果W－v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是_____．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…….所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…….B．小车运动过程中会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．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．D刷基础(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：________________________________________________________________________.(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是____________．(填写选项前的序号)A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量第6节实验：探究功与速度变化的关系解析(1)本实验中我们用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W……，从而避免了直接求功的困难，故选项A正确；小车运动过程中会受到阻力，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦力，故选项B正确；若纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮筋做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误．(2)探究橡皮筋做功与小车获得的速度的关系，则小车的速度要由纸带上的点来求出，因此还需要毫米刻度尺；(3)小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止释放，故选项A正确；为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当地倾斜，故选项B正确；实验需要分析W－v图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误．毫米刻度尺AB刷基础2．[安徽淮南2019高一下期中]如图甲所示为某物理实验小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置，(说明：实验中橡皮筋型号相同)(1)关于橡皮筋做功，下列说法正确的是_______.A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量B．橡皮筋在小车运动的全过程中始终做功C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍(2)①实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W，……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带求出．纸带上每隔0.02s打一个点．直接根据第4次的纸带(如图乙所示)求得小车获得的速度为____________m/s(结果保留两位有效数字)．②若根据多次测量数据画出的W－v草图如图丙所示，根据图线形状，可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是_________．A．W∝B．W∝C．W∝v2D．W∝v3C第6节实验：探究功与速度变化的关系CAB刷基础(1)每根橡皮筋做功的具体值无法直接测量，A错误；当橡皮筋恢复原长，小车匀速运动后，橡皮筋不再对小车做功，B错误；本实验不需要知道每根橡皮筋对小车做功的具体值，只需每次保证橡皮筋相同，且从相同位置释放小车，然后成倍地增加橡皮筋的条数，即可成倍地增加对小车做的功，C正确；根据/可知，伸长量变为2倍，橡皮筋的势能即对小车做的功变为原来的4倍，D错误．(2)①取匀速阶段计算速度，得v＝m/s＝2.0m/s.②根据数学知识可知，W∝v2与W∝v3的函数图像均与题图丙相似，而W∝与W∝的函数图像与题图丙明显不同，A、B正确．第6节实验：探究功与速度变化的关系解析题型2借助恒力做功探究功与速度变化的关系刷基础第6节实验：探究功与速度变化的关系3.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，图中小车中可放置砝码，实验中，打点计时器的工作频率为50Hz.(1)部分实验步骤如下：①在小车中放入砝码，将纸带穿过打点计时器，连在小车上，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，____________，______________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，

______________；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．(2)图乙是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E五个计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．(3)本实验中，若用钩码的重力表示小车受到的合外