用如图所示的装置做《探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系》的实验．（1）实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的

题型：不详难度：来源：

用如图所示的装置做《探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系》的实验．
（1）实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的效果，下列操作方法中最恰当的是______
A．将小车在木板上由静止释放，观察小车是否匀速下滑
B．将小车挂在橡皮筋上，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，观察小车是否匀速下滑
C．将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一
个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀
D．将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉
长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，观察纸带上的点迹分布是否均匀
（2）若甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v²图，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是______
A．甲的分析不正确，乙的分析正确
B．甲的分析正确，乙的分析不正确
C．甲和乙的分析都正确
D．甲和乙的分析都不正确．魔方格

答案

（1）A、如果恰好平衡摩擦力，将小车在木板上由静止释放，小车将不动，如果平衡摩擦力不足，小车也不动，只有过平衡摩擦力，小车才会下滑，故A错误；
B、将小车挂在橡皮筋上，小车受到橡皮筋的拉力作用，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，如果小车匀速下滑，则平衡摩擦力不足，故B错误；
C、将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀，如果点迹均匀，则恰好平衡摩擦力，故C正确；
D、将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，小车受到橡皮筋拉力作用，不能判断是否平衡摩擦力，故D错误；故选C．
（2）根据甲图，得到W=axⁿ，式子中a为常系数，n为指数；当n=1时，图线为直线；当n＜1时，图线向下弯曲；当n＞1时，图线向上弯曲；
甲图图线向上弯曲，故表达式W=avⁿ中n为大于1的任意数值，而乙图中，W与v²成正比；故选A．
故答案为：（1）C；（2）A．

举一反三

如图1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，原因是：______．
（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2所示，则下一步应作______（填“W-v²”或“W-

”）的关系图象．

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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）的实验装置．

魔方格

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m＜＜M的同时，实验时首先要做的步骤是______．
（2）如图（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小v_A、v_B．已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g．则本实验要验证的数学表达式为______．（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）．

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某探究小组利用如图甲所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出并沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…橡皮筋实验时，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都由打点计时器所打的纸带测出．打点计时器使用的交流电源频率为50Hz．实验中将木板左端适当垫高，在正确操作的情况下，某次所打纸带如图乙所示，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______部分进行测量和计算（用纸带上计数点的编号回答）；通过计算得到由于橡皮筋对小车做的功使小车最后获得的速度大小为______m/s．

魔方格

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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①摆好实验装置如图所示．
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．
④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．
（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm．
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为______J，小车动能的增量为______J．（结果均保留两位有效数字）
（2）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的三个主要原因是：
①______；②______；③______．魔方格

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在探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，某同学用1kg的小车，在平衡摩擦力之后，挂上40g的小砂桶后，小车拖动纸带并打出一系列的点．图中的纸带只是打出的纸带的一部分，所标注的点是计时器每打5点所取的一个计数点，测量数据如图．则：（所用交流电的频率为50Hz，重力加速度g=9.80m/s²）
（1）b点所对应的小车运动的动能为______J；
（2）从b点到e点，小车动能的增加量为______J；
（3）从b点到e点，砂桶对小车做功______J．魔方格

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