高中物理第七章机械能守恒定律第6节实验：探究功与速度变化的关系同步练习2新人教版必修21 4页

7.6 实验：探究功与速度变化的关系 1．如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀 的，下列说法正确的是（ ）。 ①纸带的左端是与小车相连的 ②纸带的右端是与小车相连的 ③利用 E、F、G、H、I、 J 这些点之间的距离来确定小车的速度 ④利用 A、B、C、D、E 这些点之间的距离来确定小 车的速度 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 2．用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然 后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动 通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分 点迹比较均匀，回答下列问题： （1）适当垫高木板是为了________。 （2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________（填“全部”“前面部分”或“后 面部分”）。 （3）若实验做了 n 次，所用橡皮筋分别为 1 根、2 根……n 根，通过纸带求出小车的速 度分别为 v1、v2……vn，用 W 表示橡皮筋对小车所做的功，作出的 Wv2 图线是一条过坐标原 点的直线，这说明 W 与 v 的关系是________。 3．某实验小组采用图甲所示的装置探究“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，打点计时器工作频率为 50Hz。 甲 （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）图乙是钩码质量为 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 和 E 五个计数点，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。 乙 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 0．54 E 9．41 0．60 4．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速 度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的 摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。 （1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车____（选填“之前”或“之后”）接通打 点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。 （2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下 表： 时间 t/s 0 0．50 1．00 1．50 2．00 2．50 速度 v/（m·s－1） 0．12 0．19 0．23 0．26 0．28 0．29 请根据实验数据作出小车的 v-t 图象。 （3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻 力将变大。你是否同意他的观点？请根据 v-t 图象简要阐述理由。 答案与解析 1. 答案：B 2.答案：（1）平衡摩擦力 （2）后面部分 （3）W 与速度 v 的平方成正比 3. 答案：（1）先接通电源 再释放小车 关闭打点计时器电源 （2）5．10 0．49 4. 答案：（1）之前 （2）见下图 （3）同意。在 v-t 图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车 受空气阻力越大。 解析：（1）实验时，应先接通打点计时器，待打点计时器正常工作后再释放小车。 （2）见答案。 （3）见答案。