& 探究功与速度变化的关系知识点 & “某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体...”习题详情
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某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图（1）所示的装置．他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干．将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶．& （1）某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m．让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距，分别算出这两点的速度．&& ①本实验要使系统受到的摩擦力的影响降到最小，需要平衡摩擦力，该同学应如何操作？&&&& 答：调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑&&&&②本实验认为小车所受的合外力等于沙与桶的重力，则该控制的实验条件是什么？&&& &答：M＞＞m&．& （2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如图（2）所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点距离依次为s1、s2、s3、s4、s5（图中未标出s3、s4、s5）．则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，合外力对小车做的功W=mg（s4-s1）&；该小车动能改变量的表达式△Ek=M8T2[(S5-S3)2-S22]&（结果用题中已知物理量的符号表示）；若满足W≈△Ek&，则动能定理得证．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：2011-柳州一模
分析与解答
习题“某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图（1）所示的装置．他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干．将小车...”的分析与解答如下所示：
（1）①平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；②重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即重物的质量应该远小于小车的质量；（2）根据功的定义得到总功，对纸带处理得到B点和E点的速度，进一步得到动能的增加量，最后比较动能的增加量和总功即可．
解：（1）①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，故可以将长木板的一段垫高；故***为：调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；②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，有对重物，有& mg-T=ma对小车，有& T=Ma解得T=MM+mmg故当M＞＞m时，有T≈mg故***为：M＞＞m．（2）重物的重力近似等于细线的拉力，根据功的定义，合力对小车的功为：mg（s4-s1）；小车做匀加速直线运动，纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，故B点速度为：S22T；E点速度为：S5-S32T；故动能增加量为12m(v2E-v2B)=M8T2[(S5-S3)2-S22]；验证动能定理，其实就是要验证动能增加量和合外力做功的情况，即验证W≈△Ek；故***为：mg（s4-s1），M8T2[(S5-S3)2-S22]，W≈△Ek．
本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法．
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某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图（1）所示的装置．他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若...
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经过分析，习题“某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图（1）所示的装置．他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干．将小车...”主要考察你对“探究功与速度变化的关系”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
探究功与速度变化的关系
与“某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图（1）所示的装置．他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干．将小车...”相似的题目：
一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图（a）所示，用米尺测量斜面的高度与长度之比为，小车质量为400g，图（b）是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=&&&&m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度vE=&&&&m/s，打点计时器打纸带上B点和打纸带上E点过程中小车克服阻力所做的功为&&&&J．（g取10m/s2，保留两位有效数字）&&&&
现提供如图甲所示的器材探究动能定理，请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除摩擦力的影响，应采取的措施：&&&&（2）在某次实验中某同学得到了如图乙所示的一条纸带，在A，B，C三个计数点中应该选用&&&&点的速度才符合要求．（填A，B或C）（3）某同学用如图甲所示的装置做该实验，先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑．则在橡皮筋弹力作用下，合外力对小车做的功&&&&（填“大于”“小于”或“等于”）橡皮筋弹力所做的功．
用如图1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的点迹疏密不均，后面部分的点迹比较均匀．若实验做了n次，每次小车都从同一位置由静止释放，所用橡皮筋分别为1根、2根…n根，每根橡皮筋情况都相同．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．（1）适当垫高木板是为了：&&&&．（2）通过纸带求小车的速度时，应使用纸带的&&&&．（填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）（3）实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图线，即W-v图2，如图2甲，并由此图线得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线，即W-v2图，如图2乙，并由此也得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是：&&&&A．甲的分析不正确，乙的分析正确B．甲的分析正确，乙的分析不正确C．甲和乙的分析都正确D．甲和乙的分析都不正确．
“某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体...”的最新评论
该知识点好题
1（201no福建）在“探究恒力做功与动能改变七关系”实验0（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确七&&&&．（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远0于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验0获得七一条纸带七一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用七交流电频率为50的z，则打B点时小车七瞬时速度0小为&&&&m/s（保留三位有效数字）．
2（200go安徽）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：（q）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度vq、v2、v3、…；（3）作出W-v草图；（4）分析W-v图象．如果W-v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝√v等关系．以下关于该试验的说法中有一项不正确，6是&&&&．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用q条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
3探究“动能定理”某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，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b1Hz．（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．（y）图1是钩码质量为1.13kg，砝码质量为1.1ykg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手个计数点，可获得各计数点到O的距离S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1中的相应位置．（3）在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，&&&&做正功，&&&&做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图y中的图线（其中△vy=vy-v1y），根据图线可获得的结论是&&&&．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和&&&&．表1纸带的测量结果
测量点&S/cm&v/（mos-1）&1&1.11&1.3b&A&1.b1&1.41&B&3.y1&1.4b&C&&&&&&&&&&&D&7.1b&1.b4&E&9.41&1.61&
该知识点易错题
1（200go安徽）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：（q）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度vq、v2、v3、…；（3）作出W-v草图；（4）分析W-v图象．如果W-v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝√v等关系．以下关于该试验的说法中有一项不正确，6是&&&&．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用q条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
2在“探究功与物体速度变化”的关系的实验中，某同学在实验中得到了如图所示的一条纸带，为计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，可测图中哪些点的速度（　　）
3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 （　　）
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