新课标18版高中物理第七章曲线运动作业17实验：探究功与速度变化的关系2180323311

。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 课时作业(十七)

一、选择题

1．关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是( ) A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量使其水平

D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 答案 D

解析 本实验无需测出橡皮筋具体做功的数值，只要测出以后每次实验橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了，A项错误；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，才能保证每次实验时，橡皮筋做的功是第一次的整数倍，B项错误；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C项错误；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D项正确．

2．(多选)在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用．这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，在实验中解决的办法是使木板略微倾斜．下面说法中正确的是( ) A．木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求

B．木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力

C．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 D．其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的 答案 BC

解析 平衡摩擦力常用垫高长木板固定打点计时器的一端的方法．若小车可在倾斜长木板上做匀速运动，则表明重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力，B、C项正确．

3．(多选)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端密，中间疏，出现这种情况的原因可能是( )

A．电源的频率不稳定 B．木板倾斜程度太大

1

C．没有使木板倾斜或倾斜角太小

D．小车受到的阻力大于重力沿斜面下滑的分力 答案 CD

解析 小车在橡皮筋作用下做加速运动，在橡皮筋恢复原长以后小车做减速运动，说明小车受到的阻力大于重力沿斜面下滑的分力，没有将木板倾斜或倾斜角太小，故C、D项正确． 4．(多选)在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是( )

A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动

B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源

F．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 G．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 答案 ABCF

解析 适当垫高小车一端，当小车匀速运动时，小车的重力沿斜面的分力与摩擦力平衡．实验中要求橡皮筋规格相同，拉伸长度相同即每根橡皮筋做功相等，所以只需通过改变条数就可以改变做功的数值，应用打点计时器时应该先接通电源再释放纸带．当橡皮筋松驰时，即加速结束时，小车做匀速运动，此时速度即为小车获得的最大速度．

5．小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆同学分别有两种接法，你认为正确的是________(填“甲”或者“乙”)

答案 甲

解析 橡皮筋不能拴在钉子上，所以甲的接法正确．

2

6．在探究功与物体速度变化的关系实验中作出W－v图像如图所示，符合实际的是( )

2

答案 B

解析 实验证明，力做的功W与物体速度v的二次方成正比，即W∝v，故作出的W－v图像为一条过原点的倾斜直线，B项正确．

7．下图中所示为与小车相连，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，下面说法中正确的是( )

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这些点之间的距离来确定小车的速度 A．①③ C．①④ 答案 B

解析 小车先加速后匀速，加速时速度小，点子密集，故纸带右端与小车相连，确定小车速度时，小车应匀速运动，故应该用A、B、C、D点确定小车速度，故选B. 二、非选择题

8．如图所示，用橡皮筋拉动小车的装置，探究做功与物体速度变化的关系，回答下面问题：

B．②④ D．②③

2

2

(1)长木板稍微倾斜的目的是_____________________________________________________， 对倾斜角度的要求是：小车无橡皮筋拉时恰能在木板上________；实验时，小车每次要被拉到________(选填“不同”或“同一”)位置松手；改变橡皮筋弹力做功的办法是靠增加系在

3

小车上的________．

(2)如图所示是某次操作正确的情况下，在频率为50 Hz的电源下打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________(填“A－F”或“F－I”)部分进行测量，速度大小为________ m/s.

(3)用图像法探究做功与物体速度变化的关系，分别试探画出W与v、W与v、W与v等间关系的图像，找出图像是________的那一组，从而确定功与速度的关系． 答案 (1)用重力沿斜面向下的分力平衡摩檫力 匀速下滑 同一 橡皮筋条数 (2)F－I 0.76 (3)直线

解析 (1)实验中为了克服摩擦力的影响，要将放置打点计时器的一端适当垫高，使重力沿平行木板方向的分力与小车受到的摩擦力相抵消．实验时，通过改变橡皮筋的条数，来改变对小车的做功值，为了使橡皮筋对小车做的功与其条数成正比，应将小车每次拉到同一位置由静止释放．

(2)小车的速度应为橡皮筋对小车作用完毕时小车的速度，此时小车做匀速直线运动，故应1.52×10选F－I段．速度大小v＝ m/s＝0.76 m/s.

0.02(3)图像是直线才能直观的判断规律．

9．某同学在实验室用如图甲所示的装置，研究有关合力做功与速度的关系．

－2

2

3

(1)如图甲，小车的质量为M，沙和沙桶的质量为m，为了使绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，应满足条件________．

(2)在实验中，该同学先接通打点计时器的电源，再放开纸带，巳知交流电的频率为50 Hz.如图乙是打出的一条纸带：O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图乙，则打B点时小车的速度为__________ m/s，从开始运动到打至B点时，绳的拉力对小车做功W＝________ J．(保留三位有效数字，g＝9.8 m/s)

(3)在没有平衡摩擦力的情况下，计算出绳的拉力对小车做功值比小车所受的合力功

4

2

__________(填“偏大”或“偏小”) 答案 (1)M?m (2)0.998 0.505 (3)偏大 xAC

解析 (2)vB＝＝0.998 m/s，拉力对小车做功

2TW＝FxOB＝mgxOB＝0.505 J

(3)在没有平衡摩擦力的情况下，绳对小车的拉力大于小车所受的合力，使做功值偏大． 10．质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图甲所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm.则：

(1)求出B、C、D、E、F各点速度，并填入下表：

计数点 v/(m·s) －1B C D E F (2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表：

计数点 W/J B C D E F (3)适当选择坐标轴，在图乙中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图像．图中纵坐标表示________，横坐标表示________，由图可得重力所做的功与________成________关系．

答案 (1)1.18 1.57 1.96 2.35 2.74 (2)0.69 1.23 1.92 2.76 3.76

(3)如图所示，重力做的功WG 物体速度的平方v 物体速度的平方v 正比

2

2

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yr1v.html