高中物理 专题7.6 实验：探究功与速度变化的关系（测）（提升版）（含解析）新人教版必修2

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1、专题7.6实验：探究功与速度变化的关系一、实验题（共6大题，每题10分，共60分。）1．（1）实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”，某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验，每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致，则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…，下列说法正确的是_____________A．为减小实验误差，长木板应水平放置B．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C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D．应选择纸带上点距均匀的一

2、段计算小车的速度（2）某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……，对每次打出的纸带进行处理，获得v，v2的数值记录在表格中。W0W02W03W04W05W06W0v/(m·s－1)01.01.41.72.02.22.4v2/（m2·s－2）011.9请你根据表中的数据作出W－v、W－v2图线。由图线探究功与物体速度变化的关系是　　　　　　　　　　。【答案】（1）BD；（2）图线如图；Wv2或做功与物体速度平方成正比。（2）图线如图；由图线探究功与物体速度变化的关系是：Wv2或做功与物体速度平方成正比。2．某学习小组欲验证动能定理，他们

3、在实验室找到了打点计时器、学生电源、导线、细线、复写纸、纸带、长木板、滑块、沙及沙桶，组装了一套如图所示的实验验证装置．若你是小组中的一位成员，为了完成该验证实验，（1）你认为还需要的器材有______________________；（2）实验时为了使得沙和沙桶的总重力可作为滑块受到的合外力，应做两方面减少误差的措施：a．细沙和沙桶的总质量应满足_____________________________，b．将长木板左端适当垫高的目的是_________________________；（3）在（2）的基础上，某同学测量出滑块的质量为M，往沙桶中装

4、入适量的细沙，测出此时细沙和沙桶的总质量为m．让沙桶带动滑块加速运动，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距s及对应的速度大小v1与v2（v1＜v2），实验最终要验证的数学表达式为___________________．（用题中的字母表示）【答案】（1）天平、刻度尺；（2）细沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；　平衡摩擦力；（3）【名师点睛】本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法；对实验中关键的步骤要理解.3．某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，验证“合外力做功和动能变化的关系

5、”．小车及车中砝码的质量为M，沙桶和沙的质量为m，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．沙桶打点计时器小车纸带甲（1）（多选题）在实验中，下列说法正确的有A．将木板的右端适当垫起，以平衡小车的摩擦力B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．平衡摩擦力的过程中打点计时器不需接通电源D．该实验不一定要满足M远大于m（2）如图乙所示是某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，速度为0．相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度=．（3）若用O、D两点来

6、研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：（用所测物理量的符号表示）．s1OABCDEFs2s3s4s5s6乙【答案】（1）AD；（2）；（3）4．某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是　　．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2

7、）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有　　，　　　。　【答案】(1)AD(2)天平直尺【名师点睛】明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。5．用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点

8、迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为______________；(2)通过纸带求小车速度时，应