19.某實驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系,選取的實驗裝置如圖1所示,實驗主要步驟如下:

(1)實驗時,為使小車只在橡皮筋作用下運動,在未連接橡皮筋時將木板的左端用小木塊墊起,使木板傾斜合適的角度,打開打點計時器,輕推小車,得到的紙帶應(yīng)該如圖2的是乙(填“甲”或“乙”).
(2)使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車做的功為1W;
(3)再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車,每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量(形變量、長度)都相同(填寫相應(yīng)實驗條件),使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…
(4)分析打點計時器打出的紙帶,分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3
(5)作 出W-v圖象,則圖3中符合實際的圖象是D.

分析 (1)要平衡摩擦力,故此時推動小車后,小車做勻速直線運動;
(3)橡皮條拉力是變力,采用倍增法增加功,故橡皮條的伸長量應(yīng)該相同;
(5)根據(jù)動能定理,合力功與速度的平方是正比關(guān)系,故W-v圖象是開口小時的拋物線.

解答 解:(1)平衡摩擦力后,小車應(yīng)做勻速運動,所以紙帶應(yīng)該是圖乙;
(2)(3)橡皮條拉力是變力,采用倍增法增加功;
即使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出,這時橡皮筋對小車做的功為W;
再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車,每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量都相同,使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…
(5)功與速度的平方相對應(yīng),所以圖象應(yīng)為D.
故答案為:(1)乙;    (2)1     (3)伸長量(或形變量、長度等)都相同;    (5)D.

點評 本題以探究做功和速度關(guān)系為實驗命題背景考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的處理和對結(jié)論的分析和評價能力,本題采用倍增法增加橡皮條的功,巧妙解決了變力做功的測量困難,注意要平衡摩擦力.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.如圖所示,一根彈簧上端固定在天花板上,下端連接質(zhì)量為2kg的小球,靜止時,彈簧伸長6cm,現(xiàn)對小球施加10N豎直向下F=10N拉力,重新靜止后彈簧又伸長多少cm.(g=10m/s2彈簧在彈性限度內(nèi))

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.一木箱重200N,放在水平地面上,木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)用100N的力去推木箱時,下列說法正確的是( 。
A.所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為40N
B.所受摩擦力為靜摩擦力,大小為100N
C.所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為100N
D.不知道最大靜摩擦力,無法判斷是否運動

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗,某實驗小組用如圖1中甲所示裝置.圖1中乙是打點計時器打出的紙帶的其中一段,紙帶上的小黑點是計數(shù)點,相鄰的兩計數(shù)點之間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖1所示.已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz.

(1 )可以判斷紙帶的左端(填“左端”或“右端”)與木塊連接.
(2)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打下A點.B點時木塊的速度vA.vB,其中vA=0.72m/s(保留兩位有效數(shù)字).
(3)如圖2所示是另一小組的實驗裝置,實驗中,通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變橡皮筋對小車做的功.下列說法正確的是AD.
A.實驗中需要平衡阻力
B.釋放小車后開啟打點計時器
C.需要測量橡皮筋對小車做功的數(shù)值
D.每次都要從同一位置由靜止釋放小車.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.用如圖所示的裝置探究“功與物體速度變化的關(guān)系”實驗時.先適當(dāng)墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行.小車滑行過程中帶動通過打點計器的紙帶,記錄共運動情況.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻,后面部分點跡比較均勻,回答下列問題:
(1)適當(dāng)墊高木板是為了平衡摩擦力;
(2)通過紙帶求小車速度時,應(yīng)使用紙帶的后面部分(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”);
(3)若實驗作了n次,所用橡皮條分別為1根、2根…n根,通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2…vn,用W表示橡皮條對小車所做的功,作出的W-v2圖線是一條過坐標(biāo)原點的直線,這說明W與v2的關(guān)系是W與v2成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.在“探究功和速度變化關(guān)系”的實驗中,甲同學(xué)直接將長木板放在水平桌面上進(jìn)行橡皮筋拉小車實驗(如圖甲所示);乙同學(xué)將長木板一端墊高(如圖乙所示),調(diào)整木板位置使得連接紙帶的小車被輕推后恰好能在木板上勻速下滑,然后進(jìn)行橡皮筋拉小車實驗.

(1)兩同學(xué)中操作正確的是乙同學(xué)(填“甲”或“乙”).
(2)下列操作正確規(guī)范的是C.(本題只有一個選項是正確的)
A.打點計時器接直流電源
B.先釋放小車,再接通電源
C.需使用相同規(guī)格的橡皮筋
D.改變橡皮筋條數(shù)后小車可從不同位置靜止釋放
(3)通過正確操作得到的一條紙帶應(yīng)為圖丁(填“丙”或“丁”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.用如圖所示的裝置做“探究功和物體速度變化的關(guān)系”實驗時,下列說法正確的是C.
A.該實驗通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值
B.每次實驗必須算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
(2)在實驗中,某同學(xué)分別用1根、2根、…5根相同橡皮筋進(jìn)行實驗,測得小車勻速運動時的速度,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中畫出的W-V圖線如圖2所示,依據(jù)圖線你猜想:W與v可能是二次函數(shù)關(guān)系,為了進(jìn)一步驗證猜想,你接下來的探究建議是作出W-V2圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.如圖所示,是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗,圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形.這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)我們把2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打點的紙帶測出.

(1)除了圖中的已給出的實驗器材外,還需要的器材有刻度尺、交流電源;
(2)實驗時為了使小車只在橡皮筋作用力下運動,應(yīng)把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力;
(3)每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的點距均勻部分進(jìn)行測量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖甲所示為電場中的一條電場線,在電場線上建立坐標(biāo)軸,則坐標(biāo)軸上O~x2間各點的電勢分布如圖乙所示,則( 。
A.在O~x2間,場強(qiáng)先減小后增大
B.在O~x2間,場強(qiáng)方向沒有發(fā)生變化
C.若一負(fù)電荷從O點運動到x2點,電勢能逐漸減小
D.從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷,則該電荷在O~x2間一直做加速運動

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