高一物理必修2同步檢測7-6 實驗：探究功與速度變化的關(guān)系

第7章 第6課時 實驗：探究功與速度變化的關(guān)系基礎夯實1(2011·洛陽市高一檢測)如圖所示的實驗裝置，可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系(1)選用同樣的橡皮筋，每次在同一位置釋放小車，如果用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W；用2條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為_W.(2)小車運動中會受到阻力，在實驗中應如何操作以消除這種影響_答案：(1)2(2)使木板適當傾斜2在探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中作出Wv圖象如圖所示，哪一個是符合實際的()答案：C3下面是本實驗的步驟，其合理順序是_將小車拉至圖中C處，使AB和BC間距離大致相等，接通打點計時器電源，放開小車，小車帶動紙帶運動，打下一系列的小點，由紙帶分析求出小車通過B位置時的速度v，設第1次橡皮筋對小車做的功為W.作出Wv、Wv2的圖象，分析圖象的特點，得出結(jié)論如圖所示，先固定打點計時器，在長木板的兩側(cè)A處釘兩個小釘，小車放在B處掛上一根橡皮筋(即圖示情況)，使橡皮筋處于自由長度用2條、3條同樣的橡皮筋進行第2次、第3次實驗，每次實驗保持橡皮筋拉伸的長度不變，用同樣的方法測出v2、v3記下2W、3W記入表格答案：4通過第4、5節(jié)的學習，我們知道，重力勢能的變化與重力做功密切相關(guān)，彈性勢能的變化與彈力做功密切相關(guān)那么，請你猜測動能的變化與什么力做功密切相關(guān)呢？()A動力B阻力C合外力 D不能確定答案：C解析：物體動能的變化與它的速度的變化是密切相關(guān)的，而物體速度的變化又與加速度和時間有關(guān)，加速度的大小是取決于物體所受的合外力的，所以可以猜測，動能的變化應該與合外力做的功密切相關(guān)5某同學利用圖(甲)探究力對物體做的功與物體速度的關(guān)系，得到了下表的數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)12345橡皮筋條數(shù)13457小車速度v/(m·s1)0.711.231.421.581.71(注：每條橡皮筋拉長的長度都一樣)(1)由表可得出定性結(jié)論：_.(2)設一條橡皮筋拉長到固定長度所做功為W0，大致畫出橡皮筋所做的功W與小車速度v的圖象(畫在圖(乙)中)(3)由圖大致可判斷出W與v的關(guān)系是_(4)填寫下表的空白部分實驗次數(shù)12345橡皮筋做功W0v/(m2·s2)W與v的關(guān)系答案：(1)定性結(jié)論：橡皮筋做的功與小車獲得的速度有關(guān)，并且做功越大，小車獲得的速度越大(2)W與v關(guān)系的圖象為拋物線，如圖所示(3)可能Wv2.(4)如下表.實驗次數(shù)12345橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2·s2)0.501.502.002.503.50W與v的關(guān)系Wv2解析：每條橡皮筋拉長的長度都一樣，一條橡皮筋拉長到固定長度所做的功可為W0，則做功與拉長橡皮筋條數(shù)成正比，第2、3、4、5次拉長橡皮筋做功應分別為3W0、4W0、5W0、7W0.能力提升1(2011·唐山一中高一檢測)在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中：(1)如果實驗中得到一條如圖所示的紙帶，應用_段計算小車獲得的速度(2)如果根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的Wv2圖象如圖所示，出現(xiàn)這種情況的原因是：_.答案：(1)DH(2)平衡摩擦力過度2某同學在探究功與物體速度變化的關(guān)系時得到了W與v的一組數(shù)據(jù)，請你對這些數(shù)據(jù)進行處理，并確定W與v之間的關(guān)系.W0.001.002.003.004.005.006.00v(m/s)0.000.801.101.281.531.761.89v20.000.641.211.642.343.103.57解析：以W為縱坐標，v為橫坐標，作出Wv曲線以W為縱坐標，v2為橫坐標，作出Wv2曲線由圖象可看出：Wv2.3為了探究功與物體速度變化的關(guān)系，某同學做了如下實驗，他讓滑塊在某一水平面上滑行，利用速度采集器獲取其初速度v，并測量出不同初速度的最大滑行距離x，得到下表所示幾組數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組123456v/(m·s1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)，作出xv圖象如圖甲所示觀察該圖象，該同學作出如下推理：根據(jù)xv圖象大致是一條拋物線，可以猜想，x可能與v2成正比請在圖乙所示坐標紙上選擇適當?shù)淖鴺溯S作出圖線驗證該同學的猜想(2)根據(jù)你所作的圖象，你認為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2的關(guān)系是_答案：(1)見解析圖(2)xv2解析：(1)做出xv2圖線如圖所示(2)由圖可以看出，滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2成正比即xv2.4某同學在探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗中，設計了如圖所示的實驗將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計時器或打點計時器先用手提著紙帶，使重物靠近計時器靜止然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點得到的紙帶如圖所示，O點為計時器打下的第1個點，該同學對數(shù)據(jù)進行了下列處理；取OAABBC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA0.12m/s，vB0.17m/s，vC0.21m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷Wv2?答案：設由O到A的過程中，重力對重物所做的功為W，那么由O到B過程中，重力對重物所做的功為2W.由O到C 過程中，重力對重物所做的功為3W.由計算可知，vA21.44×102m2/s2，vB22.89×102m2/s2，vC24.41×102m2/s2，2，3，即vB22vA2，vC23vA2由以上數(shù)據(jù)可以判定Wv2是正確的，也可以根據(jù)Wv2的圖線來判斷(如圖所示)