“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次

“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次

题型:不详难度:来源:
“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.

魔方格

①关于该实验,下列说法正确的是______
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.
②图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40cm,OE=11.91cm,.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.
答案
①A:打点计时器使用的交流电源,故A错误.
B:实验中用到多条橡皮筋,就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系.故B错误.
C: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弹出.故C正确.
D:橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足:w=
1
2
mv2
的关系,所以当小车质量一定时:w与v2成正比.所以最好做w与v2的关系,实验时需要画多个图象找最好的,故D正确.
故选:CD
②从纸带上我们可判断出打C点时,小车具有最大的速度
vC可由B到D的平均速度求出:
即:vC=
xBD
2×0.02
=
(10.40-7.12)×10-2
2×0.02
=0.82m/s
故答案为:①CD
②0.82
举一反三
某同学在实验室用如图所示的装置来研究有关做功的问题.
(1)如图甲,在保持M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制小车的质量不变的情况下进行实验. 在实验中该同学先接通打点计时器的电源,再放开纸带,如图乙是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,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点时小车的动能为Ek=______J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=______J.(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2

魔方格

(2)在第(1)中绳的拉力对小车做功W大于小车获得的动能EK,请你举出导致这一结果的主要原因______.(写出一种即可)
题型:湖南二模难度:| 查看答案
如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置,让小车在橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行.思考该探究方案并回答下列问题:
(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是______.
A.防止小车不能被橡皮筋拉动
B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C.便于小车获得较大的弹射速度
D.防止纸带上打点不清晰
(2)实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化.
甲同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放;
乙同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化.
你认为______(填“甲”或“乙”)同学的方法可行.
(3)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系.若所作的W-v的图象如图所示,则下一步应作______(填“W-v2”或“W-


v
”)的关系图象.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
在“探究功与速度变化的关系”实验中,某实验小组采用如图1所示装置,由重物通过滑轮牵引小车,利用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况,把重物重力的大小作为对小车的合力大小,合力对小车做的功记为W,对应的小车末速度记为v
(1)实验前是否需要平衡摩擦力?______(填“是”或“否”).重物的质量m和小车质量M之间必须满足的关系是______.
(2)要计算功W,实验中要测量的物理量有______、______
(3)本实验中正确操作可能得到的纸带是兔图2所示的4条纸带的哪一条?______

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.
(1)实验中木板略微倾斜,这样做______;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz.某同学打出的一段纸带如图所示,则小车匀速运动时的速度大小为______m/s.(计算结果保留2位有效数字)

魔方格

(3)实验中,某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验,测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s.请根据实验数据在坐标纸中画出W-v的图线.
魔方格

(4)根据图线可知,对W与v的关系的猜想肯定不正确的是______.
A.W∝


v
    B.W∝
1
v
      C.W∝v2      D.W∝v3魔方格
题型:椒江区模拟难度:| 查看答案
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置.实验步骤如下:
①把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,测出x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是______;实验还需直接测量的物理量是:______.(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是______.(用相应的符号表示)魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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