训练7 实验：探究功与速度变化的关系
1． 对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的．我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是 ( )
A．用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为l、2l、3l……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
B．让小车通过相同的距离，第1次力为F，第2次力为2F、第3次力为3F……实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W……
C．选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W……
D．利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离l，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……
2． 在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用．这样，在小车沿长木板滑行的过程中，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，我们在实验中想到的办法是使长木板略微倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法中正确的是 ( )
A．长木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格的要求
B．长木板的倾斜角度在理论上应满足下面的条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C．如果小车在倾斜的长木板上能做匀速运动，则长木板的倾斜程度是符合要求的
D．其实长木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的
3． 在“探究功与速度变化的关系”的实验中，根据实验数据作出了如图所示的W—v图象，下列符合实际的是 ( )
4． 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图1所示，实验主要过程如下：
图1
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；
(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；
(3)作出W—v草图；
(4)分析W—v图象．如果W—v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．
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，可以使长木板适当倾斜来平衡摩擦力
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，可能是没有使长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的
5． 某实验小组采用如图2所示的装置探究功与速度变化的关系，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工作频率为50 Hz.
图2
(1)实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，______________，________________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，______________；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
(2)图3是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．
图3
纸带的测量结果
测量点
x/cm
v/(m·s－1)
O
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
D
7.15
0.53
E
9.41
0.60
(3)本实验，若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，应采取的两项措施是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
6． 为了探究对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图4所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿长木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz)
图4
(1)为了消除摩擦力的影响应采取的措施：
________________________________________________________________________.
(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并用来进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图5所示是其中四次实验打出的部分纸带．
图5
(4)试根据(2)、(3)中的信息，填写下表.
次数
1
2
3
4
橡皮筋对小车做功
W
小车速度v/(m·s－1)
v2/(m2·s－2)
从表中数据可得出结论：__________________________________________________.
答案
1．C 2．BC 3．B 4．D
5．(1)②先接通电源 再释放小车 关闭打点计时器电源 (2)5.18(5.16～5.19均可) 0.49 (3)①平衡摩擦力 ②钩码的重力远小于小车及砝码的重力和
6． (1)将长木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车匀速下滑．
(4)由匀速运动的速度公式v＝，其中x可从题图上读出，分别为2.00 cm,2.83 cm,3.46 cm,4.00 cm.t＝T＝＝0.02 s，即可求出小车的速度.
次数
1
2
3
4
橡皮筋对小车做功
W
2W
3W
4W
小车速度v/(m·s－1)
1.0
1.415
1.73
2.0
v2/(m2·s－2)
1.0
2.0
3.0
4.0
从表中数据可以得出：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．
课件20张PPT。本学案栏目开关知识·储备区物体在力的方向上发生的位移 本学案栏目开关知识·储备区速度 重力 距离 本学案栏目开关知识·储备区倍数 本学案栏目开关知识·储备区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关学习·探究区图5本学案栏目开关学习·探究区本学案栏目开关
