探究做功与速度关系

1某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是()A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是()A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)．(5)某同学实验操作正确，数据记录较真实，他根据实验中的数据，画出W－v的图象，应为下图中的哪一个()2．在用如图所示装置做“探究动能定理”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3.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．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。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。4.某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度的关系”,实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有()。A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度5.某同学利用本节探究功与速度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、vA.横坐标为x2,纵坐标为vB.横坐标为x,纵坐标为v2C.横坐标为x,纵坐标为vD.横坐标为,纵坐标为v6某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图2所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙,当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块由静止开始运动.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:1)你认为还需要的实验器材有.(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是,实验时首先要做的步骤是.(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此1(2)D(3)B(4)Gj(5)B2AC3D4CD5答案:C解析:由弹性势能表达式可以得出,弹簧被压缩x后恢复原长过程中对物体做功为W=kx2,由本节得出的结论可知W∝v2,所以有W=kx2∝v2,得x∝v,可知当横坐标为x、纵坐标为v时图线可能是直线。6答案(1)天平、刻度尺(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(将木板左端适当垫高)(3)7由图中直线的斜率为由以上两式解得F=0.