《物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系 新人教版必修2（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第6節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系閱讀教材第閱讀教材第6971頁(yè)頁(yè)，知道此實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)知道此實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系。2.經(jīng)歷探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)方法。經(jīng)歷探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.功的確定功的確定：讓橡皮筋拉動(dòng)小車(chē)做功使小車(chē)的速度增加，使拉：讓橡皮筋拉動(dòng)小車(chē)做功使小車(chē)的速度增加，使拉小車(chē)的橡皮筋的條數(shù)由小車(chē)的橡皮筋的條數(shù)由1條變?yōu)闂l變
2、為2條、條、3條條則橡皮筋對(duì)小則橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為車(chē)做的功為W、2W、3W2.速度的計(jì)算速度的計(jì)算：通過(guò)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的測(cè)量計(jì)算：通過(guò)對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶的測(cè)量計(jì)算出每次橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車(chē)的速度。出每次橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車(chē)的速度。3.分析每次橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系，即可總結(jié)分析每次橡皮筋做的功與物體速度的關(guān)系，即可總結(jié)出功與速度變化的關(guān)系。出功與速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材木板、橡皮筋木板、橡皮筋(若干若干)、小車(chē)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車(chē)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙、學(xué)生電源磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙、學(xué)生電源)、交流電源交流電源、紙帶、紙帶、刻度尺等?？潭瘸?/p>
3、等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖按如圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。所示安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。圖圖1(2)平衡摩擦力：將安裝有平衡摩擦力：將安裝有_的長(zhǎng)木板的一端墊高，的長(zhǎng)木板的一端墊高，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并接在小車(chē)后面，不掛橡皮筋，接通電紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并接在小車(chē)后面，不掛橡皮筋，接通電源，輕推小車(chē)，直至打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔源，輕推小車(chē)，直至打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔_的點(diǎn)。的點(diǎn)。(3)第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄第一次先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。(4)換用換用2條、條、3條、條、4條條同樣的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并
4、使橡皮筋同樣的橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，并使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都和拉伸的長(zhǎng)度都和_相同，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車(chē)相同，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。的運(yùn)動(dòng)情況。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器均勻均勻第一次第一次2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)求小車(chē)的最終速度：如圖求小車(chē)的最終速度：如圖2所示，測(cè)出紙帶上點(diǎn)跡均勻所示，測(cè)出紙帶上點(diǎn)跡均勻的兩點(diǎn)如的兩點(diǎn)如A1、A3間的距離間的距離x，則小車(chē)的速度為，則小車(chē)的速度為v _。圖圖2WvnW2W3W4W5Wvv2v3直線(xiàn)直線(xiàn)誤差分析誤差分析1.誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋拉力做的功與橡皮筋的條數(shù)不成正比。筋拉
5、力做的功與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2.誤差的另一主要來(lái)源是摩擦力平衡得不合適。誤差的另一主要來(lái)源是摩擦力平衡得不合適。3.利用紙帶確定物體的速度時(shí)，點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)也會(huì)帶利用紙帶確定物體的速度時(shí)，點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)也會(huì)帶來(lái)誤差。來(lái)誤差。4.作圖描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來(lái)誤差。作圖描點(diǎn)不準(zhǔn)帶來(lái)誤差。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.平衡摩擦力的方法：將木板一端墊高，輕推小車(chē)讓其拖動(dòng)紙平衡摩擦力的方法：將木板一端墊高，輕推小車(chē)讓其拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)跡是否帶運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)跡是否_來(lái)判來(lái)判斷是否平衡好了摩擦力。斷是否平衡好了摩擦力。2.測(cè)小車(chē)速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)選測(cè)小車(chē)速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)
6、選_部分的，也就是部分的，也就是選小車(chē)做選小車(chē)做_運(yùn)動(dòng)時(shí)打的點(diǎn)跡。運(yùn)動(dòng)時(shí)打的點(diǎn)跡。3.每次釋放小車(chē)時(shí)，都要確保讓它從每次釋放小車(chē)時(shí)，都要確保讓它從_由由_開(kāi)始開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。4.所選橡皮筋的所選橡皮筋的_應(yīng)一樣，力對(duì)小車(chē)做的功以一條橡皮筋應(yīng)一樣，力對(duì)小車(chē)做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。做的功為單位即可，不必計(jì)算出具體數(shù)值。均勻均勻均勻均勻勻速勻速同一位置同一位置靜止靜止規(guī)格規(guī)格實(shí)驗(yàn)原理及操作實(shí)驗(yàn)原理及操作精典示例精典示例例例1(2017武漢高一檢測(cè)武漢高一檢測(cè))某學(xué)習(xí)小組做探某學(xué)習(xí)小組做探究究“合力的功和物體速度變化關(guān)系合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)，圖驗(yàn)，圖3
7、中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為的功記為W。當(dāng)用。當(dāng)用2條、條、3條條完全相同完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第次、第3次次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。圖圖3(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、刻度尺和刻度尺和_(選填選填“交流交流”或或“
8、直流直流”)電源。電源。(2)實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦力的作用，可以使木板實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力，則下列操作正確的是適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力，則下列操作正確的是()A.放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可B.放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可C.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可D.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀
9、態(tài)與小車(chē)所在位置，下列說(shuō)法度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在位置，下列說(shuō)法正確的是正確的是()A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)處小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)處D.小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)解析解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。(2)平衡摩擦力的目的是讓拖著紙帶的小車(chē)沿木板勻速下滑平衡摩擦力的目的是讓拖著紙帶的小車(chē)沿木板勻速下滑，即即使小車(chē)的重力沿木板向下的分力與摩擦力相抵消。使小車(chē)的重力沿木板向下的分力與摩擦力相抵消。(3)因?yàn)槟景逅椒胖靡驗(yàn)槟景逅椒胖茫誓Σ亮](méi)有被
10、平衡掉故摩擦力沒(méi)有被平衡掉，當(dāng)小車(chē)速度最當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)大時(shí)，F(xiàn)彈彈f，故橡皮筋有彈力故橡皮筋有彈力，處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。處于伸長(zhǎng)狀態(tài)。答案答案(1)交流交流(2)D(3)B實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理精典示例精典示例例例2(2017臨沂高一檢測(cè)臨沂高一檢測(cè))在做在做“探究功與物體速度變化的關(guān)探究功與物體速度變化的關(guān)系系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)的質(zhì)量為的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)的質(zhì)量為m，橡皮筋，橡皮筋6根，每次增加一根，每次增加一根，實(shí)驗(yàn)中根，實(shí)驗(yàn)中W、v、v2的數(shù)據(jù)已填在下面表格中。的數(shù)據(jù)已填在下面表格中。W/W0v/(ms1)v2/(m2s2)0001.000.800.642.001.101.213.001.281.
11、644.001.532.345.001.763.106.001.893.57(1)試在圖中作出圖象。試在圖中作出圖象。圖圖4(2)從圖象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是從圖象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。解析解析(1)將表中的數(shù)據(jù)分別描在題圖甲、乙所示的兩個(gè)坐標(biāo)將表中的數(shù)據(jù)分別描在題圖甲、乙所示的兩個(gè)坐標(biāo)系中系中，然后在圖甲中用平滑曲線(xiàn)連接然后在圖甲中用平滑曲線(xiàn)連接，在圖乙中用傾斜直線(xiàn)在圖乙中用傾斜直線(xiàn)連接連接，并且使盡可能多的點(diǎn)分布在曲線(xiàn)上或?qū)ΨQ(chēng)分布在直線(xiàn)并且使盡可能多的點(diǎn)分布在曲線(xiàn)上或?qū)ΨQ(chēng)分布在直線(xiàn)兩側(cè)兩側(cè)，如圖所示。，如圖所示。(2)從從W-v2圖象可看出圖象可看出Wv2。答案答案(1)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(
12、2)Wv21.(多選多選)關(guān)于關(guān)于“探究恒力做功與動(dòng)能變化探究恒力做功與動(dòng)能變化”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是中正確的是()A.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行B.應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平C.平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越密，就應(yīng)調(diào)大平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越密，就應(yīng)調(diào)大斜面傾角斜面傾角D.平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越疏，就應(yīng)調(diào)大平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來(lái)越疏，就應(yīng)調(diào)大斜面傾角斜面傾角答案答案AC2.(多選多選)(2017濰坊高一檢測(cè)濰坊高一檢測(cè))某同學(xué)通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條
13、和某同學(xué)通過(guò)數(shù)根相同的橡皮條和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，來(lái)探究橡皮條做功與小車(chē)獲得速度之間的關(guān)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，來(lái)探究橡皮條做功與小車(chē)獲得速度之間的關(guān)系，得到表中數(shù)據(jù)。則下列說(shuō)法正確的是系，得到表中數(shù)據(jù)。則下列說(shuō)法正確的是()abc橡皮條根數(shù)橡皮條根數(shù)速度速度速度的平方速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00A.利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值利用改變橡皮條的根數(shù)來(lái)改變做功的大小，使做功數(shù)值成倍增加成倍增加B.每次改變橡皮條的根數(shù)，不需要將小車(chē)?yán)较嗤奈恢妹看胃淖兿鹌l的根數(shù)，不需要將小車(chē)?yán)较嗤奈恢冕尫裴尫臗.從表格從表格a列和列和b列對(duì)比，可判斷橡
14、皮條做功與小車(chē)速度成列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車(chē)速度成正比正比D.從表格從表格a列和列和c列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車(chē)速度平列對(duì)比，可判斷橡皮條做功與小車(chē)速度平方成正比方成正比答案答案AD3.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖5甲所示的裝置甲所示的裝置(實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶后，通過(guò)分析小車(chē)位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合力對(duì)紙帶后，通過(guò)分析小車(chē)位移與速度變化的關(guān)系來(lái)研究合力對(duì)小車(chē)所做的功與速度變化的關(guān)系，如圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一小車(chē)所做的功與速度變化的關(guān)系，如圖乙是實(shí)驗(yàn)
15、中得到的一條紙帶，點(diǎn)條紙帶，點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn)，為紙帶上的起始點(diǎn)，A、B、C是紙帶上的三個(gè)是紙帶上的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用刻個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，用刻度尺測(cè)得度尺測(cè)得A、B、C到到O的距離如圖乙所示。已知所用交流電的距離如圖乙所示。已知所用交流電源的頻率為源的頻率為50Hz，則：，則：圖圖5(1)打打B點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的瞬時(shí)速度點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的瞬時(shí)速度vB_m/s。(結(jié)果保結(jié)果保留兩位有效數(shù)字留兩位有效數(shù)字)(2)(多選多選)實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫(huà)出小車(chē)位移實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫(huà)出小車(chē)位移l與速度與速度v的關(guān)系圖象如圖的關(guān)系圖象如圖6所示。根據(jù)該
16、圖線(xiàn)所示。根據(jù)該圖線(xiàn)形狀，某同學(xué)對(duì)形狀，某同學(xué)對(duì)W與與v的關(guān)系作出的猜想，肯的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是定不正確的是_。(填寫(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào)填寫(xiě)選項(xiàng)字母代號(hào))圖圖6(3)本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為本實(shí)驗(yàn)中，若鉤碼下落高度為h1時(shí)合力對(duì)小車(chē)所做的功為時(shí)合力對(duì)小車(chē)所做的功為W0，則當(dāng)鉤碼下落則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)，合力對(duì)小車(chē)所做的功為時(shí)，合力對(duì)小車(chē)所做的功為_(kāi)(用用h1、h2、W0表示表示)。4.(2017金昌高一檢測(cè)金昌高一檢測(cè))某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖7所示的裝置探究功與物所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。體速度變化的關(guān)系。圖圖7(1)圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該配備圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)
17、器，應(yīng)該配備46V的的_(選填選填“交流交流”或或“直流直流”)電源。電源。(2)實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車(chē)所受的摩擦力，可將木板的實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車(chē)所受的摩擦力，可將木板的_(選填選填“左左”或或“右右”)端墊起適當(dāng)?shù)母叨取６藟|起適當(dāng)?shù)母叨取?3)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變橡皮筋的實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變橡皮筋的_(選填選填“長(zhǎng)度長(zhǎng)度”或或“條條數(shù)數(shù)”)改變功的值。改變功的值。(4)操作正確的情況下，以功操作正確的情況下，以功W為縱坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，以_(選填選填“v”“v 2”或或“ “ ”)為橫坐標(biāo)作出的圖線(xiàn)最接近一條傾斜的為橫坐標(biāo)作出的圖線(xiàn)最接近一條傾斜的直線(xiàn)。直線(xiàn)。解析解析(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知根據(jù)
18、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知，電磁打點(diǎn)計(jì)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是時(shí)器使用的是46V的交流電源。的交流電源。(2)由圖可知由圖可知，小車(chē)在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)小車(chē)在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)，為使橡為使橡皮筋做功為合力做功皮筋做功為合力做功，需要進(jìn)行平衡摩擦力操作需要進(jìn)行平衡摩擦力操作，即需要即需要適當(dāng)墊高木板的左端。適當(dāng)墊高木板的左端。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持橡皮筋的形變量一定每次保持橡皮筋的形變量一定，當(dāng)有當(dāng)有n根相同根相同橡皮筋并系在小車(chē)上時(shí)橡皮筋并系在小車(chē)上時(shí)，n根相同橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功就根相同橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車(chē)做的功的等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車(chē)做的功的n倍倍，
19、這個(gè)設(shè)計(jì)很巧這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難，故實(shí)驗(yàn)中不需故實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車(chē)做功要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車(chē)做功W的數(shù)值的數(shù)值，因此只要改變橡因此只要改變橡皮筋的條數(shù)皮筋的條數(shù)，即可改變做功的數(shù)值。即可改變做功的數(shù)值。(4)根據(jù)功能關(guān)系可知根據(jù)功能關(guān)系可知，作出作出W與與v2的關(guān)系圖象的關(guān)系圖象，圖象為過(guò)圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)，說(shuō)明功與，說(shuō)明功與v2成正比。成正比。答案答案(1)交流交流(2)左左(3)條數(shù)條數(shù)(4)v25.在在“探究做功與速度變化的關(guān)系探究做功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，常用的兩種實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，常用的兩種
20、實(shí)驗(yàn)方案如圖方案如圖8所示：甲通過(guò)重物提供牽引力，小車(chē)在牽引力作所示：甲通過(guò)重物提供牽引力，小車(chē)在牽引力作用下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度，定量計(jì)算牽引力用下運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度，定量計(jì)算牽引力所做的功，進(jìn)而探究牽引力所做功與小車(chē)速度的關(guān)系；乙通所做的功，進(jìn)而探究牽引力所做功與小車(chē)速度的關(guān)系；乙通過(guò)不同條數(shù)橡皮筋的作用下將小車(chē)彈出，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量過(guò)不同條數(shù)橡皮筋的作用下將小車(chē)彈出，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)的速度，進(jìn)而探究橡皮筋對(duì)小車(chē)所做功與其速度的關(guān)系。小車(chē)的速度，進(jìn)而探究橡皮筋對(duì)小車(chē)所做功與其速度的關(guān)系。圖圖8(1)(多選多選)針對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)方案，以下說(shuō)法正確的是針對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)
21、方案，以下說(shuō)法正確的是_。A.甲可以只打一條紙帶研究，而乙必須打足夠多條紙帶才甲可以只打一條紙帶研究，而乙必須打足夠多條紙帶才能研究能研究B.甲中需要平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，而乙中不需要平甲中需要平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，而乙中不需要平衡阻力衡阻力C.甲中小車(chē)質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量，而乙中小車(chē)甲中小車(chē)質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量，而乙中小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有特別的要求質(zhì)量沒(méi)有特別的要求D.乙方案中，換用乙方案中，換用2根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，橡根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，橡皮筋所做的功與一根橡皮筋拉至伸長(zhǎng)量為原來(lái)皮筋所做的功與一根橡皮筋拉至伸長(zhǎng)量為原來(lái)2倍橡皮筋倍橡皮筋所做的功是一樣的所
22、做的功是一樣的(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖9所示，所示，0、1、27為紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為為紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實(shí)驗(yàn)中采用的方案。根據(jù)這條紙帶，可以判斷他在實(shí)驗(yàn)中采用的方案是是_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)，實(shí)驗(yàn)中小車(chē)失去外力，實(shí)驗(yàn)中小車(chē)失去外力后的速度為后的速度為_(kāi)m/s。圖圖9解析解析(1)甲實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打下的一條紙帶甲實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打下的一條紙帶，運(yùn)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論可求得速度的推論可求得速度，并能根據(jù)紙帶測(cè)量出重物下落的距離并能根據(jù)紙帶測(cè)量出重物
23、下落的距離，即即可進(jìn)行探究；在乙實(shí)驗(yàn)中可進(jìn)行探究；在乙實(shí)驗(yàn)中，要改變拉力做功時(shí)，用不同條數(shù)的，要改變拉力做功時(shí)，用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功才有倍數(shù)橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功才有倍數(shù)關(guān)系，所以必須打足夠多條紙帶才能研究，故關(guān)系，所以必須打足夠多條紙帶才能研究，故A正確；在兩個(gè)實(shí)正確；在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)中，小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)或橡皮筋的拉力、支持力和小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)或橡皮筋的拉力、支持力和摩擦力摩擦力，要使拉力等于合力要使拉力等于合力，則都要用重力的下滑分量來(lái)平衡則都要用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力摩擦力，使得拉力的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功使
24、得拉力的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功，故故B錯(cuò)誤；在甲錯(cuò)誤；在甲實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中，要用重物的重力替代細(xì)線(xiàn)的拉力要用重物的重力替代細(xì)線(xiàn)的拉力，必須滿(mǎn)足這個(gè)條件：必須滿(mǎn)足這個(gè)條件：小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量；而在甲實(shí)驗(yàn)中小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛重物的質(zhì)量；而在甲實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)質(zhì)量沒(méi)小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有特別的要求有特別的要求，故故C正確；由橡皮筋伸長(zhǎng)量越大正確；由橡皮筋伸長(zhǎng)量越大，拉力越大拉力越大，在在乙實(shí)驗(yàn)中乙實(shí)驗(yàn)中，換用換用2根同樣的橡皮筋在同一位置釋放根同樣的橡皮筋在同一位置釋放，若橡皮筋伸若橡皮筋伸長(zhǎng)量變?yōu)樵瓉?lái)的長(zhǎng)量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍倍，則橡皮筋做功增加則橡皮筋做功增加，大于原來(lái)的大于原來(lái)的2倍倍，故故D錯(cuò)誤；故選錯(cuò)誤
25、；故選A、C。答案答案(1)AC(2)乙乙1.756.某同學(xué)利用圖某同學(xué)利用圖10甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系，甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系，得到了表中的數(shù)據(jù)：得到了表中的數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋條數(shù)橡皮筋條數(shù)13457小車(chē)速度小車(chē)速度v/(ms1)0.711.231.421.581.87(注：注：每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣)圖圖10(1)由表可得出定性結(jié)論：由表可得出定性結(jié)論：_。(2)設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為W0，大致畫(huà)出，大致畫(huà)出橡皮筋所做的功橡皮筋所做的功W與小車(chē)速度與小車(chē)速度v的圖象。
26、的圖象。(畫(huà)在圖乙中畫(huà)在圖乙中)(3)由圖大致可判斷出由圖大致可判斷出W與與v的關(guān)系是的關(guān)系是_。(4)填寫(xiě)表中的空白部分。填寫(xiě)表中的空白部分。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功橡皮筋做功W0v2/(m2s2)W與與v的關(guān)系的關(guān)系解析解析每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣，一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做的功為定長(zhǎng)度所做的功為W0，則做功與拉長(zhǎng)橡皮筋條數(shù)成正比則做功與拉長(zhǎng)橡皮筋條數(shù)成正比，第第2、3、4、5次拉長(zhǎng)橡皮筋做功應(yīng)分別為次拉長(zhǎng)橡皮筋做功應(yīng)分別為3W0、4W0、5W0、7W0。(1)定性結(jié)論：小車(chē)獲得的速度與橡皮筋做的功有關(guān)定性結(jié)論：小車(chē)獲得的速度與橡皮筋做的功有關(guān)，并且做并且做功越大功越大，小車(chē)獲得的速度越大。小車(chē)獲得的速度越大。(2)W與與v關(guān)系的圖象為拋物線(xiàn)關(guān)系的圖象為拋物線(xiàn)，如圖所示。如圖所示。(3)Wv2。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2s2)0.501.512.022.503.50W與與v的關(guān)系的關(guān)系Wv2(4)如表。如表。答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析
物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系 新人教版必修2
