2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2课时训练：7.6 实验：探究功与速度的变化关系 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2课时训练：7.6 实验：探究功与速度的变化关系 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 260.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-23 11:04:35 | ||
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文档简介
实验：探究功与速度的变化关系练习
一、单选题
若用如图所示的装置进行“探究做功与速度变化关系”的实验，下列说法正确的是
A.
每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体值
B.
每次实验橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.
先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D.
纸带上打出的点两端密，中间疏，可能是木板倾角太大
用如图所示的器材做“探究恒力做功与物体动能变化的关系”实验，设小车总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，为使砝码和砝码盘的总重力在数值上尽可能接近小车受到的合外力大小，下列做法正确的是
A.
使木板保持水平，且
B.
使木板按照图中所示倾斜适当角度，且
C.
使木板保持水平，且
D.
使木板按照图中所示倾斜适当角度，且
在探究功与物体速度变化关系的实验中，为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用哪个点的速度才最符合要求
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示，实验前先将木板固定，放置打点计时器的一端稍微垫高，以补偿小车运动中受到的阻力．用该装置实验时，下列操作中不可缺少是
A.
测出小车的质量
B.
测出橡皮筋的伸长量
C.
用量角器测出长木板的倾角
D.
改变橡皮筋条数后将小车从同一位置释放
在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学利用实验数据在坐标纸上画出四张关系图线，其中作图正确的是
A.
B.
C.
D.
某同学用如图所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。
如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s，该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变量之间的关系，则他所作的图象关系是下列哪个时才能符合实验要求
A.
B.
C.
D.
二、多选题
某同学想利用自由落体运动“探究功与速度变化的关系”，实验中，下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有
A.
物体的质量
B.
重力加速度
C.
物体下落的高度
D.
与物体下落高度对应的物体的瞬时速度
某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、、n时的平抛距离、、、，则?
???
A.
如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数
B.
如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数
C.
该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差
D.
该实验中倾斜木板会产生误差
某实验小组的欲探究“功与速度的关系”，他们的实验装置如图所示，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、砝码．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．要完成该项实验，还需要的实验器材有
A.
天平
B.
刻度尺
C.
秒表
D.
弹簧秤
某实验小组采用如图所示装置探究橡皮筋弹力功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．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外力对小车做的功
D.
可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
三、实验题
探究“功和速度的关系”的实验，完成下列问题：
请补充完整下列实验步骤：
安装实验装置：如图所示．
平衡摩擦力：在长木板的________打点计时器填“有”或“无”一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点________，即小车能匀速运动为止．
把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接，向后拖动纸带，并记下此时小车的位置．然后接通电源，放开小车，将得到的纸带标号为1．
换上新纸带，橡皮筋分别采用两条、三条、四条、，重复步骤3，将纸带标号为2、3、4、．
关于本实验下列说法正确的是________．
A.每次实验中小车要拖动到同一位置
B.实验中一定要测小车的质量
C.每次用的橡皮筋规格要相同
在实验中作出的曲线如图中选项所示，可能正确的为________．
A.?
B．?
C．?
D．
用如图所示装置探究钩码和小车含砝码组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。
平衡摩擦力时，__________填“要”或“不要”挂上钩码。
如图是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为。通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为__________。
某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图是根据这些实验数据绘出的图象。已知此次实验中钩码的总质量为，小车中砝码的总质量为，取重力加速度，根据功能关系由图象可知小车的质量为__________kg。结果保留两位有效数字
研究实验数据发现，钩码重力做的功总略大于系统总动能的增量，其原因可能是____
A.钩码的重力大于细线的拉力?
在接通电源的同时释放了小车
C.未完全平衡摩擦力?
????????交流电源的实际频率大于
实验中用图示装置探究功与速度变化的关系。
步骤Ⅰ：小滑块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面上的光滑轨道PQ滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
步骤Ⅱ：在钉子上分别套上2条、3条、4条橡皮筋，重复步骤Ⅰ，小滑块落点分别记为、、；
步骤Ⅲ：测量相关数据，进行数据处理。
关于该实验，下列说法正确的是______
A.每次实验时使用橡皮条必须完全一样?????????每次实验时必须使用同一个小滑块
C.每次实验时橡皮条拉伸的长度可以不一致?????实验中必须设法算出橡皮筋每次对小滑块做功的数值
将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为、、、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、、、若功与抛出速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。
由于小滑块所受的空气阻力不能忽略，则由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”。
?
在用如图甲所示的装置“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中：
下列说法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，必须将钩码通过细线挂在小车上
B.实验时，应将小车靠近打点计时器由静止释放
C.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
图乙是在实验中，挂一个钩码时获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为小车的质量为，则打B点时，小车的动能为___
__保留三位有效数字。此动能应比钩码减小的重力势能______填“大”或“小”
如图1所示为实验室常用的力学实验装置。
关于该装置，下列说法正确的是____________
A.利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力
C.利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响
D.将小车换成滑块，利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，可以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量
某学生使用该装置平衡好摩擦力后，做“测定当地的重力加速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图2所示。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，已知计时器所用交流电周期为T。
打点2时小车的速度大小为___________用、、、、、、T中的几个物理量来表示
通过纸带可以求出小车的加速度__________用、、、、、、T中的几个物理量来表示
通过纸带可以求出当地的重力加速度________用、、、、、、T、M、m中的几个物理量来表示
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、实验通过改变橡皮筋的条数改变对小车做功，每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体值，故A错误；
B、为使每根橡皮筋对小车做功相等，每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，故B错误；
C、为充分利用纸带，实验时先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故C正确；
D、如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，释放小车后，小车在橡皮筋的拉力作用下做加速运动，随橡皮筋逐渐恢复原长，橡皮筋拉力逐渐减小，小车加速度逐渐减小，当橡皮筋弹力与摩擦力相等时小车速度最大，然后小车做减速运动，因此小车先做加速运动后做减速运动，小车在相等时间内的位移先逐渐增大后逐渐减小，纸带上打出的点两端密，中间疏，这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的，故D错误。
2.【答案】B
【解答】
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，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力；
重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，
对重物，有：
对小车，有：
解得：
故当时，有：，故B正确。
3.【答案】C
【解答】橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动，点迹均匀，故选C点，故ABD错误，C正确；
故选：C。
4.【答案】D
5.【答案】A
【解答】
在“探究功与速度变化的关系”实验中，探究出的结论为功等于物体动能的变化，即功与速度的变化成正比，正确的关系图线为A。
故选A。
6.【答案】D
【解答】
据题意可知，探究合力的功与速度改变关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证，所以需要先表示出小车的速度，小车的速度用平均速度代替，即；再据和通过描点作出线性图象来反映合外力的功与速度改变的关系，应用图象研究，故ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】CD
【解答】
利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，即探究的表达式为，质量可以约去，需要测量的物理量为重物下落的高度，以及与重物下落高度对应的瞬时速度。故CD正确，AB错误。
故选CD。
8.【答案】BD
【解答】
由、、得，故A错误，B正确；
该实验应用了平抛运动的规律，如果木板倾斜，则变为斜抛，将产生误差，故C错误，D正确。
9.【答案】AB
【解答】在实验中，需要测量滑块、沙和沙桶的质量，所以还需要天平，纸带处理需要测量计数点间的距离，所以还需要刻度尺。
时间是通过打点计时器来确定的，所以不需要秒表，也不需要弹簧秤。
故选：AB。
10.【答案】CD
【解析】解：使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在橡皮筋松弛后做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功。故C、D正确，A、B错误。
11.【答案】有，间距均匀；；；
【解答】
实验时在有打点计时器的一端下面垫一块木板，使小车重力沿木板向下的分力与摩擦力等大反向，当小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀，说明小车做匀速运动．
为了使每次做功成倍数增加，橡皮筋规格要相同，还要从同一位置静止释放，
实验研究功和速度的关系，只需要保证小车的质量不变即可，可以不测质量，故AC正确，B错误．
根据，图像为过原点的抛物线，故B正确，ACD错误．
故答案为：有，间距均匀；；；
12.【答案】不要；；；
【解析】解：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，所以在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带，
相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为：，
打B点的速度为：，
对系统，由动能定理得：，
整理得：，
图象的斜率：，
解得：；
钩码的重力大于拉力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功，故A错误；
B.接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，故B错误；
C.长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，会减小系统的机械能，故C正确；
D.交流电源的实际频率大于50Hz，所用的时间为，比真实的时间间隔大，则代入速度公式中求出来的速度偏小，则动能偏小，故D正确
13.【答案】??系统误差
?小
【解答】
、为了使n根相同橡皮筋对小物块做的功等于系一根橡皮筋时对小物块做的功的n倍，各条橡皮筋要保证完全一样，故A正确；
B、每次实验时必须使用同一个小物块，保证小物块获得的速度与弹簧做功成正比，故B正确；
C、为了保证每根橡皮筋对小物块做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须要保持一致，但不能超过弹性限度，故C错误；
D、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小物块做功的具体数值，故D错误；
故选AB。
根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线。
一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差。
故答案为：??系统误差
、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，要通电，但不挂钩码，故A错误；
B、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故B正确；
C、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，依据牛顿第二定律，才有钩码的重力接近小车的拉力，故C错误；
故选B；
为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：；
根据动能表达式，则打B点时，小车的动能为；
因存在阻力做负功，导致此动能应比钩码减小的重力势能小，
故答案为：?小。
14.【答案】；
?；；?
【解答】
解：用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，只要物体做匀变速直线运动即可，故A错误；
B.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，改变砝码和砝码盘的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C.探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故C正确；
D.将小车换成滑块，再利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数时，不需要用钩码的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量，故D正确。
故选CD。
打点2时小车的速度大小为；
根据；
对小车与钩码整体分析，依据牛顿第二定律，则有：，
解得：。
故答案为：；
?；；?。
第2页，共3页
第1页，共3页
一、单选题
若用如图所示的装置进行“探究做功与速度变化关系”的实验，下列说法正确的是
A.
每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体值
B.
每次实验橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.
先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
D.
纸带上打出的点两端密，中间疏，可能是木板倾角太大
用如图所示的器材做“探究恒力做功与物体动能变化的关系”实验，设小车总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，为使砝码和砝码盘的总重力在数值上尽可能接近小车受到的合外力大小，下列做法正确的是
A.
使木板保持水平，且
B.
使木板按照图中所示倾斜适当角度，且
C.
使木板保持水平，且
D.
使木板按照图中所示倾斜适当角度，且
在探究功与物体速度变化关系的实验中，为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用哪个点的速度才最符合要求
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示，实验前先将木板固定，放置打点计时器的一端稍微垫高，以补偿小车运动中受到的阻力．用该装置实验时，下列操作中不可缺少是
A.
测出小车的质量
B.
测出橡皮筋的伸长量
C.
用量角器测出长木板的倾角
D.
改变橡皮筋条数后将小车从同一位置释放
在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学利用实验数据在坐标纸上画出四张关系图线，其中作图正确的是
A.
B.
C.
D.
某同学用如图所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。
如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s，该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变量之间的关系，则他所作的图象关系是下列哪个时才能符合实验要求
A.
B.
C.
D.
二、多选题
某同学想利用自由落体运动“探究功与速度变化的关系”，实验中，下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有
A.
物体的质量
B.
重力加速度
C.
物体下落的高度
D.
与物体下落高度对应的物体的瞬时速度
某研究性学习小组觉得教材中实验测量过程较复杂，改进如下：如图所示，将教材实验中的木板放在桌子的边缘，小车的前端放一小球，小车在橡皮筋作用下加速运动，到桌子边缘后小车在挡板作用下停止运动，小球做平抛运动，测出橡皮筋条数为1、2、3、、n时的平抛距离、、、，则?
???
A.
如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数
B.
如果忽略一切摩擦，为橡皮筋条数
C.
该实验中小车受的摩擦力可以通过倾斜木板的方法平衡而不产生新的误差
D.
该实验中倾斜木板会产生误差
某实验小组的欲探究“功与速度的关系”，他们的实验装置如图所示，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、砝码．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．要完成该项实验，还需要的实验器材有
A.
天平
B.
刻度尺
C.
秒表
D.
弹簧秤
某实验小组采用如图所示装置探究橡皮筋弹力功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．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外力对小车做的功
D.
可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
三、实验题
探究“功和速度的关系”的实验，完成下列问题：
请补充完整下列实验步骤：
安装实验装置：如图所示．
平衡摩擦力：在长木板的________打点计时器填“有”或“无”一端下面垫一块木板，反复移动木板的位置，直至小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点________，即小车能匀速运动为止．
把小车的另一端与一条橡皮筋的中点连接，向后拖动纸带，并记下此时小车的位置．然后接通电源，放开小车，将得到的纸带标号为1．
换上新纸带，橡皮筋分别采用两条、三条、四条、，重复步骤3，将纸带标号为2、3、4、．
关于本实验下列说法正确的是________．
A.每次实验中小车要拖动到同一位置
B.实验中一定要测小车的质量
C.每次用的橡皮筋规格要相同
在实验中作出的曲线如图中选项所示，可能正确的为________．
A.?
B．?
C．?
D．
用如图所示装置探究钩码和小车含砝码组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。
平衡摩擦力时，__________填“要”或“不要”挂上钩码。
如图是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为。通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为__________。
某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图是根据这些实验数据绘出的图象。已知此次实验中钩码的总质量为，小车中砝码的总质量为，取重力加速度，根据功能关系由图象可知小车的质量为__________kg。结果保留两位有效数字
研究实验数据发现，钩码重力做的功总略大于系统总动能的增量，其原因可能是____
A.钩码的重力大于细线的拉力?
在接通电源的同时释放了小车
C.未完全平衡摩擦力?
????????交流电源的实际频率大于
实验中用图示装置探究功与速度变化的关系。
步骤Ⅰ：小滑块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面上的光滑轨道PQ滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
步骤Ⅱ：在钉子上分别套上2条、3条、4条橡皮筋，重复步骤Ⅰ，小滑块落点分别记为、、；
步骤Ⅲ：测量相关数据，进行数据处理。
关于该实验，下列说法正确的是______
A.每次实验时使用橡皮条必须完全一样?????????每次实验时必须使用同一个小滑块
C.每次实验时橡皮条拉伸的长度可以不一致?????实验中必须设法算出橡皮筋每次对小滑块做功的数值
将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为、、、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、、、若功与抛出速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。
由于小滑块所受的空气阻力不能忽略，则由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”。
?
在用如图甲所示的装置“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中：
下列说法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，必须将钩码通过细线挂在小车上
B.实验时，应将小车靠近打点计时器由静止释放
C.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
图乙是在实验中，挂一个钩码时获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为小车的质量为，则打B点时，小车的动能为___
__保留三位有效数字。此动能应比钩码减小的重力势能______填“大”或“小”
如图1所示为实验室常用的力学实验装置。
关于该装置，下列说法正确的是____________
A.利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力
C.利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响
D.将小车换成滑块，利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，可以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量
某学生使用该装置平衡好摩擦力后，做“测定当地的重力加速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图2所示。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，已知计时器所用交流电周期为T。
打点2时小车的速度大小为___________用、、、、、、T中的几个物理量来表示
通过纸带可以求出小车的加速度__________用、、、、、、T中的几个物理量来表示
通过纸带可以求出当地的重力加速度________用、、、、、、T、M、m中的几个物理量来表示
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、实验通过改变橡皮筋的条数改变对小车做功，每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体值，故A错误；
B、为使每根橡皮筋对小车做功相等，每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，故B错误；
C、为充分利用纸带，实验时先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故C正确；
D、如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，释放小车后，小车在橡皮筋的拉力作用下做加速运动，随橡皮筋逐渐恢复原长，橡皮筋拉力逐渐减小，小车加速度逐渐减小，当橡皮筋弹力与摩擦力相等时小车速度最大，然后小车做减速运动，因此小车先做加速运动后做减速运动，小车在相等时间内的位移先逐渐增大后逐渐减小，纸带上打出的点两端密，中间疏，这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的，故D错误。
2.【答案】B
【解答】
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，则应该改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力；
重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，
对重物，有：
对小车，有：
解得：
故当时，有：，故B正确。
3.【答案】C
【解答】橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动，点迹均匀，故选C点，故ABD错误，C正确；
故选：C。
4.【答案】D
5.【答案】A
【解答】
在“探究功与速度变化的关系”实验中，探究出的结论为功等于物体动能的变化，即功与速度的变化成正比，正确的关系图线为A。
故选A。
6.【答案】D
【解答】
据题意可知，探究合力的功与速度改变关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证，所以需要先表示出小车的速度，小车的速度用平均速度代替，即；再据和通过描点作出线性图象来反映合外力的功与速度改变的关系，应用图象研究，故ABC错误，D正确。
故选D。
7.【答案】CD
【解答】
利用自由落体运动研究功与物体速度的关系，即探究的表达式为，质量可以约去，需要测量的物理量为重物下落的高度，以及与重物下落高度对应的瞬时速度。故CD正确，AB错误。
故选CD。
8.【答案】BD
【解答】
由、、得，故A错误，B正确；
该实验应用了平抛运动的规律，如果木板倾斜，则变为斜抛，将产生误差，故C错误，D正确。
9.【答案】AB
【解答】在实验中，需要测量滑块、沙和沙桶的质量，所以还需要天平，纸带处理需要测量计数点间的距离，所以还需要刻度尺。
时间是通过打点计时器来确定的，所以不需要秒表，也不需要弹簧秤。
故选：AB。
10.【答案】CD
【解析】解：使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在橡皮筋松弛后做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功。故C、D正确，A、B错误。
11.【答案】有，间距均匀；；；
【解答】
实验时在有打点计时器的一端下面垫一块木板，使小车重力沿木板向下的分力与摩擦力等大反向，当小车上不挂橡皮筋时，纸带打出的点间距均匀，说明小车做匀速运动．
为了使每次做功成倍数增加，橡皮筋规格要相同，还要从同一位置静止释放，
实验研究功和速度的关系，只需要保证小车的质量不变即可，可以不测质量，故AC正确，B错误．
根据，图像为过原点的抛物线，故B正确，ACD错误．
故答案为：有，间距均匀；；；
12.【答案】不要；；；
【解析】解：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，所以在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带，
相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为：，
打B点的速度为：，
对系统，由动能定理得：，
整理得：，
图象的斜率：，
解得：；
钩码的重力大于拉力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功，故A错误；
B.接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，故B错误；
C.长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，会减小系统的机械能，故C正确；
D.交流电源的实际频率大于50Hz，所用的时间为，比真实的时间间隔大，则代入速度公式中求出来的速度偏小，则动能偏小，故D正确
13.【答案】??系统误差
?小
【解答】
、为了使n根相同橡皮筋对小物块做的功等于系一根橡皮筋时对小物块做的功的n倍，各条橡皮筋要保证完全一样，故A正确；
B、每次实验时必须使用同一个小物块，保证小物块获得的速度与弹簧做功成正比，故B正确；
C、为了保证每根橡皮筋对小物块做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须要保持一致，但不能超过弹性限度，故C错误；
D、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小物块做功的具体数值，故D错误；
故选AB。
根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线。
一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差。
故答案为：??系统误差
、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，要通电，但不挂钩码，故A错误；
B、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故B正确；
C、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，依据牛顿第二定律，才有钩码的重力接近小车的拉力，故C错误；
故选B；
为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：；
根据动能表达式，则打B点时，小车的动能为；
因存在阻力做负功，导致此动能应比钩码减小的重力势能小，
故答案为：?小。
14.【答案】；
?；；?
【解答】
解：用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，只要物体做匀变速直线运动即可，故A错误；
B.用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，改变砝码和砝码盘的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C.探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故C正确；
D.将小车换成滑块，再利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数时，不需要用钩码的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量，故D正确。
故选CD。
打点2时小车的速度大小为；
根据；
对小车与钩码整体分析，依据牛顿第二定律，则有：，
解得：。
故答案为：；
?；；?。
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