新课标人教版高中物理必修2第七章第6节《实验：探究功与速度变化的关系》同步练习.docx
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| 名称 | 新课标人教版高中物理必修2第七章第6节《实验：探究功与速度变化的关系》同步练习.docx |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 200.2KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 12:00:38 | ||
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文档简介
人教版物理高二必修2第七章
第六节实验：探究功与速度变化的关系(同步练习)
一．选择题（共15小题）
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保持水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
答案：D
知识点：功能关系
解析：
解答：A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故AB错误；
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误；
D、根据打点计时器的使用规则可知，应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确；
故选D
分析：橡皮筋拉动小车的方法来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系 实验原理是：1、n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．2、平衡摩擦力保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来．3、小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
2．在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是 （ ）
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来不能测定小车加速过程中获得的最大速度
D．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：A
知识点：功能关系
解析：
解答：A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故A正确，B错误；
C、实验中我们要知道小车获得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以应该对应纸带上点迹均匀匀速运动的部分计算速度．故C错误，D错误．
故选A
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
3．在《探究功与物体速度变化的关系》实验中，下列说法正确的是（ ）
A．小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出．
B．进行试验时，必须先平衡摩擦力．
C．分析实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动．
D．通过实验数据分析得出结论：w与v2成正比
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：A：橡皮筋在对小车做功时，弹力F是一个变力，故不能用W=FL算出，故A错误．
B：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B正确．
C：开始时橡皮筋对小车做功，小车的速度增加，但不是匀加速，因为弹力F是逐渐变小的，橡皮筋恢复原长后小车达到最大速度以后做匀速直线运动，故小车的运动情况是：先做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后匀速．故C错误．
D：探究的结论是动能定理，故结论是w与v成正比．故D错误．
故选：B
分析：本题关键从实验目地、实验原理出发，去分析实验时我们需要注意的问题，如何达到实验目的．一切围绕原理去分析即可．
4．如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是( )．
A．橡皮筋做的功可以直接测量
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．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：橡皮筋的功等于橡皮筋所释放的弹性势能，但无法直接测量，橡皮筋的条数成倍增加，弹性势能也会成倍增加，即做功成倍增加，但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功，故A、C错，B对．橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比，当拉伸为原来的两倍时，功变为原来的四倍，故D错
分析：橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功；小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；根据小车的受力情况我们可以分析小车的运动情况；探究的结论是w与v2成正比．
5．在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，下列画出的W-v的图象中，可能正确的是( )．
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：通过实验可知，做的功W与小车速度v2成正比，所以W与v应是二次函数关系，B正确，A、C、D均错
分析：明确函数图像
6．关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验，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
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要使得以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍就已经足够了，A错;每次实验橡皮筋伸长的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后每次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错;小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错;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正确
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
7．关于“探究功与速度变化的关系”实验，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
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错误；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错误；小车运动中会受到阻力，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正确．
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
8．在“探究功与速度变化的关系”实验中，得到如图所示四条纸带，应选用( )
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：小车在橡皮筋作用下加速运动，当橡皮筋脱落后做匀速运动．C纸带较合理．
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
9．在“探究功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次( )
A．做的功一样
B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同
C．产生的动能相同
D．产生的重力势能相同
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：本次实验是通过改变橡皮筋的条数来改变弹性势能，从而使每次小车获得的速度不同的．
分析：橡皮筋与弹簧具有相似的一些特点
10．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端不计小车受到的阻力，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )．
A．始终是均匀的 B．先减小后增大
C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变
答案：D
知识点：功能关系
解析：
解答：橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D
分析：实际上小车在运动过程中总是受到阻力作用的，这就给实验带来了误差
11．用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是( )．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：因为纸带在运动中也会受到摩擦力，恰好平衡摩擦力的情况，应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡，故D错、C对;平衡摩擦力后，小车应是匀速下滑，A、B不能说明小车处于受力平衡状态，所以不正确
分析：这个实验与“验证牛顿第二定律实验”中平衡摩擦力的做法是一样的
12．在“探究功与速度变化的关系”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，我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，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．如果小车在木板上差不多能做匀速运动，就说明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：B
知识点：功能关系
解析：
解答：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正确
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
13．在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是( )
A．通过减少橡皮筋的条数增大拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．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
D．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：C
知识点：功能关系
解析：
解答：实验通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A正确，B错误；小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形，故C正确，D错误．
分析：本实验的关键是需要先平衡摩擦力，这样橡皮筋对小车的拉力做的功才为总功，此时当橡皮筋的弹力为零时小车速度最大．
14．如图所示，与小车相连足够长的且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，右端间距小，左端间距大，下面的分析和判断不正确的是( )
A．若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
B．若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
C．若左端与小车相连，可能小车有一定的初速度，实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
D．纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大
答案：A
知识点：功能关系
解析：
解答：若纸带左端与小车相连，从纸带间距可以判断小车做减速运动，小车有一定初速度，减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力，C正确，A错误．若纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大，B正确，D正确．
分析：从纸带间距可以判断小车做减速运动，小车有一定初速度，减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力
15．某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )．
A．重物的质量
B．重力加速度
C．重物下落的高度
D．与重物下落高度对应的重物的平均速度
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：物体受力不变，可以利用下降高度与物体速度的关系代表功与物体速度的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点的瞬时速度，故C、对，A、B、D错
分析：利用下降高度与物体速度的关系代表功与物体速度的关系
二、填空题（共5小题）
16．某学习小组做探究合力的功和物体速度变化关系的实验，如图甲所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W． 当用2条、3条......完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次......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由打点计时器所打的纸带测出．
甲
正确操作的情况下，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(根据如图乙所示的纸带回答)．
乙
答案：GJ
知识点：功能关系
解析：
解答：应选用纸带上点间隔不变的一段求速度，即GJ
分析：应选匀速部分
17．用图甲所示的实验装置探究恒力做功和物体速度变化间的关系．
某同学的实验方案如图甲所示，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，你认为在实验中还应该采取的两项措施是① ;② ．
答案：①平衡摩擦力 ②钩码的质量远小于小车的总质量
知识点：功能关系
解析：
解答：要探究合外力的功和动能变化间的关系，在本实验中是用绳子拉力代表小车所受合外力，所以除拉力外，外力的矢量和应为0，所以要平衡摩擦力．只有钩码质量M>小车总质量m，拉力才约等于钩码重力
分析：只有钩码质量M>小车总质量m，拉力才约等于钩码重力
18．图乙是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙所示，则打B点时小车的速度为 ;要验证合外力的功与速度变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有 ．
答案：钩码的质量和小车的质量
知识点：功能关系
解析：
解答：B点的速度，由于认为小车所受的合外力等于钩码的质量，所以要测出钩码的质量和小车的质量
分析：认为小车所受的合外力等于钩码的质量
19．某兴趣小组在做探究合力做功和物体速度变化关系的实验前，提出了以下几种猜想:①W∝v ;②W∝v2; ③W∝．他们的实验装置如图所示，PQ为一块倾斜放置的薄木板，实验开始，他们共同探究如何测量出小车通过斜面底端Q点的速度．有位同学认为可以通过实验改进，不需要测出小车通过Q点的速度，也能完成实验．他的方案是:
①将另一长木板置于水平桌面．
②在薄木板上标出等距离的位置点，然后将薄木板倾斜放置于长木板上并固定．
③将小车从薄木板上离长木板最近的第1位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x1．
④将小车分别从薄木板第2、第3......位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x2、x3......
⑤用刻度尺测量出各位置点离斜面底部的距离．
大家经过讨论采纳了该同学的建议，请你思考他们的探究思路并回答下列问题．
(1)小车从斜面某一位置静止下滑，下滑过程中合力做功，本实验中通过改变 来控制合力所做的功成倍增加．
(2)该实验中，将小车滑到斜面底部Q点速度的测量转化为 的测量．
答案：(1)小车在斜面上的下滑位置
(2)在长木板上滑行的距离
知识点：功能关系
解析：
解答：小车从斜面某一位置静止下滑，下滑过程中重力和摩擦力的合力做功．对同一小车来说，重力和摩擦力不变．要使合力所做的功W=FL成倍增加，可通过改变小车在斜面上的下滑位置来控制，也就是使物块下滑的距离为L、2L、3L、……，相应的合力所做的功也就为W、2W、3W、……
分析：要使合力所做的功W=FL成倍增加，可通过改变小车在斜面上的下滑位置来控制
20．下表是实验测得的数据．
数据组 1 2 3 4
功 W 2W 3W 4W
水平位移x(cm) 2．9 6．2 9．2 12．2
根据表格，可以确定小车在斜面上下滑过程中，合力对小车做的功与小车获得的速度的关系为: ．
答案：在误差允许的范围内，合外力所做的功与小车速度的平方成正比
知识点：功能关系
解析：
解答：设小车到斜面底部时的速度为v，在长木板上滑行的距离为x，则v2=2ax．对于同一小车，在同一长木板上所受摩擦力不变，则加速度也不变，即v2与x成正比．由所给数据可知，W与x成正比，所以W与v2成正比
分析：小车从斜面滑下后，在长木板上将在摩擦阻力作用下做匀减速直线运动，并最终停下．
三、解答题
21．现有以下器材:打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个实验，研究合外力的功与物体的速度的关系．要求:
(1)构思实验方案．
(2)说明探究功与速度关系的方法．
答案：(1)实验方案:
①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值．
②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度．
③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
(2)探究功和速度之间的关系:
①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点．
②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律．
③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3或为横坐标，再描点连线进行研究．
知识点：功能关系
解析：
解答：(1)实验方案:
①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值．
②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度．
③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
(2)探究功和速度之间的关系:
①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点．
②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律．
③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3或为横坐标，再描点连线进行研究．
分析：本题考查学生探究功与速度变化关系实验的迁移能力，涉及实验原理、实验方法(步骤)和数据的测量及处理等多个方面
22．为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图甲所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交变电流频率为50 Hz)：
为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？
答案：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车拖着纸带能在木板上缓慢匀速下滑
知识点：功能关系
解析：
解答：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车拖着纸带能在木板上缓慢匀速下滑
分析：平衡摩擦力
23．如图所示，探究橡皮筋的弹力对小车所做的功与小车速度变化的关系时，小车运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜，作为补偿．木板应该倾斜到什么程度
答案：木板应该倾斜到使小车在无牵引力的作用下，牵引纸带做匀速直线运动
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验探究的是橡皮筋的弹力对小车做的功与小车速度变化的关系，在小车所受的力中，只有橡皮筋的弹力对小车做功，若不使木板倾斜，小车所受的阻力就对小车做负功，所以应该让木板稍倾斜，使小车所受到的木板的摩擦力与小车的重力沿斜面(木板)的分力平衡，此时就只有橡皮筋的弹力对小车做功了．
分析： 平衡摩擦力
24．现有以下器材:小球、光滑弧形轨道、刻度尺、铅笔、白纸、复写纸、铁架台、重锤等．
(1)请设计一个探究合外力的功与物体速度的关系的实验方案．
(2)说明探究合外力做功与速度关系的方法．
答案：(1)实验方案:
①如图所示，固定好轨道，让其末端保持水平;
②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上;
③记下小球释放点及最后落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x;
④多次改变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值．
(2)探究方法:
①由小球的落点P到O点的距离可求得平抛的初速度v=，由下落的高度h可求沿轨道运动中合力(重力)的功W=mgh，t一定，mg一定，所以h与x的关系反映了W与v的关系;
②在坐标纸上建立h-x坐标系，描出一系列点;
③用平滑的曲线连接各个点;
④可尝试画出h-x2、h-x3或h-图线，探究功与速度的关系．
知识点：功能关系
解析：
解答：(1)实验方案:
如图所示，固定好轨道，让其末端保持水平;
②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上；
③记下小球释放点及最后落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x;
④多次改变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值．
(2)探究方法:
①由小球的落点P到O点的距离可求得平抛的初速度v=，由下落的高度h可求沿轨道运动中合力(重力)的功W=mgh，t一定，mg一定，所以h与x的关系反映了W与v的关系;
②在坐标纸上建立h-x坐标系，描出一系列点;
③用平滑的曲线连接各个点;
④可尝试画出h-x2、h-x3或h-图线，探究功与速度的关系．
分析：根据所提供的实验器材，通过与测平抛运动水平速度实验的联系，建立平抛速度与重力做功的关系是解题的关键．
25．现有以下器材：打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个实验，研究合外力的功与物体的速度的关系．
要求：（1）构思实验方案；
（2）说明探究功与速度关系的方法．
答案：（1）实验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度；③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
（2）探究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点；②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律；③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3为横坐标，再描点连线进行研究
知识点：功能关系
解析：
解答：（1）实验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度；③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
（2）探究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点；②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律；③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3为横坐标，再描点连线进行研究
分析：本题考查学生探究功与速度变化关系实验的迁移能力，涉及到实验原理、实验方法（步骤）和数据的测量及处理等多个方面．
第六节实验：探究功与速度变化的关系(同步练习)
一．选择题（共15小题）
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保持水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
答案：D
知识点：功能关系
解析：
解答：A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故AB错误；
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误；
D、根据打点计时器的使用规则可知，应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确；
故选D
分析：橡皮筋拉动小车的方法来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系 实验原理是：1、n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．2、平衡摩擦力保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来．3、小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
2．在做“探究功与物体速度变化关系”的实验时，下列说法正确的是 （ ）
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来不能测定小车加速过程中获得的最大速度
D．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：A
知识点：功能关系
解析：
解答：A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故A正确，B错误；
C、实验中我们要知道小车获得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以应该对应纸带上点迹均匀匀速运动的部分计算速度．故C错误，D错误．
故选A
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
3．在《探究功与物体速度变化的关系》实验中，下列说法正确的是（ ）
A．小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出．
B．进行试验时，必须先平衡摩擦力．
C．分析实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动．
D．通过实验数据分析得出结论：w与v2成正比
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：A：橡皮筋在对小车做功时，弹力F是一个变力，故不能用W=FL算出，故A错误．
B：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B正确．
C：开始时橡皮筋对小车做功，小车的速度增加，但不是匀加速，因为弹力F是逐渐变小的，橡皮筋恢复原长后小车达到最大速度以后做匀速直线运动，故小车的运动情况是：先做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后匀速．故C错误．
D：探究的结论是动能定理，故结论是w与v成正比．故D错误．
故选：B
分析：本题关键从实验目地、实验原理出发，去分析实验时我们需要注意的问题，如何达到实验目的．一切围绕原理去分析即可．
4．如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是( )．
A．橡皮筋做的功可以直接测量
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．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：橡皮筋的功等于橡皮筋所释放的弹性势能，但无法直接测量，橡皮筋的条数成倍增加，弹性势能也会成倍增加，即做功成倍增加，但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功，故A、C错，B对．橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比，当拉伸为原来的两倍时，功变为原来的四倍，故D错
分析：橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功；小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；根据小车的受力情况我们可以分析小车的运动情况；探究的结论是w与v2成正比．
5．在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，下列画出的W-v的图象中，可能正确的是( )．
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：通过实验可知，做的功W与小车速度v2成正比，所以W与v应是二次函数关系，B正确，A、C、D均错
分析：明确函数图像
6．关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验，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
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要使得以后每次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍就已经足够了，A错;每次实验橡皮筋伸长的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后每次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错;小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错;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正确
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
7．关于“探究功与速度变化的关系”实验，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
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错误；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错误；小车运动中会受到阻力，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正确．
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
8．在“探究功与速度变化的关系”实验中，得到如图所示四条纸带，应选用( )
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：小车在橡皮筋作用下加速运动，当橡皮筋脱落后做匀速运动．C纸带较合理．
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
9．在“探究功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次( )
A．做的功一样
B．每条橡皮筋产生的弹性势能相同
C．产生的动能相同
D．产生的重力势能相同
答案：B
知识点：功能关系
解析：
解答：本次实验是通过改变橡皮筋的条数来改变弹性势能，从而使每次小车获得的速度不同的．
分析：橡皮筋与弹簧具有相似的一些特点
10．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端不计小车受到的阻力，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )．
A．始终是均匀的 B．先减小后增大
C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变
答案：D
知识点：功能关系
解析：
解答：橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D
分析：实际上小车在运动过程中总是受到阻力作用的，这就给实验带来了误差
11．用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是( )．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：因为纸带在运动中也会受到摩擦力，恰好平衡摩擦力的情况，应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡，故D错、C对;平衡摩擦力后，小车应是匀速下滑，A、B不能说明小车处于受力平衡状态，所以不正确
分析：这个实验与“验证牛顿第二定律实验”中平衡摩擦力的做法是一样的
12．在“探究功与速度变化的关系”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，我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，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．如果小车在木板上差不多能做匀速运动，就说明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：B
知识点：功能关系
解析：
解答：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正确
分析：实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．小车先加速运动后匀速，小车最大速度由纸带上的点迹均匀部分求出．
13．在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是( )
A．通过减少橡皮筋的条数增大拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．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
D．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：C
知识点：功能关系
解析：
解答：实验通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A正确，B错误；小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形，故C正确，D错误．
分析：本实验的关键是需要先平衡摩擦力，这样橡皮筋对小车的拉力做的功才为总功，此时当橡皮筋的弹力为零时小车速度最大．
14．如图所示，与小车相连足够长的且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，右端间距小，左端间距大，下面的分析和判断不正确的是( )
A．若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
B．若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
C．若左端与小车相连，可能小车有一定的初速度，实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
D．纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大
答案：A
知识点：功能关系
解析：
解答：若纸带左端与小车相连，从纸带间距可以判断小车做减速运动，小车有一定初速度，减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力，C正确，A错误．若纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大，B正确，D正确．
分析：从纸带间距可以判断小车做减速运动，小车有一定初速度，减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力
15．某同学想利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )．
A．重物的质量
B．重力加速度
C．重物下落的高度
D．与重物下落高度对应的重物的平均速度
答案：C
知识点：功能关系
解析：
解答：物体受力不变，可以利用下降高度与物体速度的关系代表功与物体速度的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点的瞬时速度，故C、对，A、B、D错
分析：利用下降高度与物体速度的关系代表功与物体速度的关系
二、填空题（共5小题）
16．某学习小组做探究合力的功和物体速度变化关系的实验，如图甲所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W． 当用2条、3条......完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次......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由打点计时器所打的纸带测出．
甲
正确操作的情况下，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(根据如图乙所示的纸带回答)．
乙
答案：GJ
知识点：功能关系
解析：
解答：应选用纸带上点间隔不变的一段求速度，即GJ
分析：应选匀速部分
17．用图甲所示的实验装置探究恒力做功和物体速度变化间的关系．
某同学的实验方案如图甲所示，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，你认为在实验中还应该采取的两项措施是① ;② ．
答案：①平衡摩擦力 ②钩码的质量远小于小车的总质量
知识点：功能关系
解析：
解答：要探究合外力的功和动能变化间的关系，在本实验中是用绳子拉力代表小车所受合外力，所以除拉力外，外力的矢量和应为0，所以要平衡摩擦力．只有钩码质量M>小车总质量m，拉力才约等于钩码重力
分析：只有钩码质量M>小车总质量m，拉力才约等于钩码重力
18．图乙是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙所示，则打B点时小车的速度为 ;要验证合外力的功与速度变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有 ．
答案：钩码的质量和小车的质量
知识点：功能关系
解析：
解答：B点的速度，由于认为小车所受的合外力等于钩码的质量，所以要测出钩码的质量和小车的质量
分析：认为小车所受的合外力等于钩码的质量
19．某兴趣小组在做探究合力做功和物体速度变化关系的实验前，提出了以下几种猜想:①W∝v ;②W∝v2; ③W∝．他们的实验装置如图所示，PQ为一块倾斜放置的薄木板，实验开始，他们共同探究如何测量出小车通过斜面底端Q点的速度．有位同学认为可以通过实验改进，不需要测出小车通过Q点的速度，也能完成实验．他的方案是:
①将另一长木板置于水平桌面．
②在薄木板上标出等距离的位置点，然后将薄木板倾斜放置于长木板上并固定．
③将小车从薄木板上离长木板最近的第1位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x1．
④将小车分别从薄木板第2、第3......位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x2、x3......
⑤用刻度尺测量出各位置点离斜面底部的距离．
大家经过讨论采纳了该同学的建议，请你思考他们的探究思路并回答下列问题．
(1)小车从斜面某一位置静止下滑，下滑过程中合力做功，本实验中通过改变 来控制合力所做的功成倍增加．
(2)该实验中，将小车滑到斜面底部Q点速度的测量转化为 的测量．
答案：(1)小车在斜面上的下滑位置
(2)在长木板上滑行的距离
知识点：功能关系
解析：
解答：小车从斜面某一位置静止下滑，下滑过程中重力和摩擦力的合力做功．对同一小车来说，重力和摩擦力不变．要使合力所做的功W=FL成倍增加，可通过改变小车在斜面上的下滑位置来控制，也就是使物块下滑的距离为L、2L、3L、……，相应的合力所做的功也就为W、2W、3W、……
分析：要使合力所做的功W=FL成倍增加，可通过改变小车在斜面上的下滑位置来控制
20．下表是实验测得的数据．
数据组 1 2 3 4
功 W 2W 3W 4W
水平位移x(cm) 2．9 6．2 9．2 12．2
根据表格，可以确定小车在斜面上下滑过程中，合力对小车做的功与小车获得的速度的关系为: ．
答案：在误差允许的范围内，合外力所做的功与小车速度的平方成正比
知识点：功能关系
解析：
解答：设小车到斜面底部时的速度为v，在长木板上滑行的距离为x，则v2=2ax．对于同一小车，在同一长木板上所受摩擦力不变，则加速度也不变，即v2与x成正比．由所给数据可知，W与x成正比，所以W与v2成正比
分析：小车从斜面滑下后，在长木板上将在摩擦阻力作用下做匀减速直线运动，并最终停下．
三、解答题
21．现有以下器材:打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个实验，研究合外力的功与物体的速度的关系．要求:
(1)构思实验方案．
(2)说明探究功与速度关系的方法．
答案：(1)实验方案:
①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值．
②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度．
③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
(2)探究功和速度之间的关系:
①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点．
②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律．
③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3或为横坐标，再描点连线进行研究．
知识点：功能关系
解析：
解答：(1)实验方案:
①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值．
②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度．
③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
(2)探究功和速度之间的关系:
①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点．
②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律．
③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3或为横坐标，再描点连线进行研究．
分析：本题考查学生探究功与速度变化关系实验的迁移能力，涉及实验原理、实验方法(步骤)和数据的测量及处理等多个方面
22．为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图甲所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交变电流频率为50 Hz)：
为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？
答案：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车拖着纸带能在木板上缓慢匀速下滑
知识点：功能关系
解析：
解答：将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车拖着纸带能在木板上缓慢匀速下滑
分析：平衡摩擦力
23．如图所示，探究橡皮筋的弹力对小车所做的功与小车速度变化的关系时，小车运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜，作为补偿．木板应该倾斜到什么程度
答案：木板应该倾斜到使小车在无牵引力的作用下，牵引纸带做匀速直线运动
知识点：功能关系
解析：
解答：本实验探究的是橡皮筋的弹力对小车做的功与小车速度变化的关系，在小车所受的力中，只有橡皮筋的弹力对小车做功，若不使木板倾斜，小车所受的阻力就对小车做负功，所以应该让木板稍倾斜，使小车所受到的木板的摩擦力与小车的重力沿斜面(木板)的分力平衡，此时就只有橡皮筋的弹力对小车做功了．
分析： 平衡摩擦力
24．现有以下器材:小球、光滑弧形轨道、刻度尺、铅笔、白纸、复写纸、铁架台、重锤等．
(1)请设计一个探究合外力的功与物体速度的关系的实验方案．
(2)说明探究合外力做功与速度关系的方法．
答案：(1)实验方案:
①如图所示，固定好轨道，让其末端保持水平;
②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上;
③记下小球释放点及最后落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x;
④多次改变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值．
(2)探究方法:
①由小球的落点P到O点的距离可求得平抛的初速度v=，由下落的高度h可求沿轨道运动中合力(重力)的功W=mgh，t一定，mg一定，所以h与x的关系反映了W与v的关系;
②在坐标纸上建立h-x坐标系，描出一系列点;
③用平滑的曲线连接各个点;
④可尝试画出h-x2、h-x3或h-图线，探究功与速度的关系．
知识点：功能关系
解析：
解答：(1)实验方案:
如图所示，固定好轨道，让其末端保持水平;
②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最后落在置于水平面上的白纸及复写纸上；
③记下小球释放点及最后落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x;
④多次改变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值．
(2)探究方法:
①由小球的落点P到O点的距离可求得平抛的初速度v=，由下落的高度h可求沿轨道运动中合力(重力)的功W=mgh，t一定，mg一定，所以h与x的关系反映了W与v的关系;
②在坐标纸上建立h-x坐标系，描出一系列点;
③用平滑的曲线连接各个点;
④可尝试画出h-x2、h-x3或h-图线，探究功与速度的关系．
分析：根据所提供的实验器材，通过与测平抛运动水平速度实验的联系，建立平抛速度与重力做功的关系是解题的关键．
25．现有以下器材：打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个实验，研究合外力的功与物体的速度的关系．
要求：（1）构思实验方案；
（2）说明探究功与速度关系的方法．
答案：（1）实验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度；③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
（2）探究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点；②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律；③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3为横坐标，再描点连线进行研究
知识点：功能关系
解析：
解答：（1）实验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度；③研究重力做的功与物体获得速度的关系．
（2）探究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点；②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，研究规律；③如果从曲线中很难发现功与速度的关系，可尝试取v2、v3为横坐标，再描点连线进行研究
分析：本题考查学生探究功与速度变化关系实验的迁移能力，涉及到实验原理、实验方法（步骤）和数据的测量及处理等多个方面．