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高中物理 基础知识篇 第七章 第六节 实验探究功与速度变化的关系同步练测 新人教版必修2

7.6 实验:探究功与速度变化的关系
建议用时 45 分钟 一、选择题(本题包括 4 小题,每小题给出的四 个选项中, 有的只有一个选项正确, 有的有多个选 项正确,全部选对的得 8 分,选对但不全的得 4 分,有选错或不选的得 0 分,共 32 分) 1.对于橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的. 我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的 解决, 只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的 功是第一次实验的多少倍,使用的方法是( ) .用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依 次为、 、 、 …进行第 1 次、 第 2 次、 第 3 次、 … 实验时,力对小车做的功就是、、、… .让小车通过相同的距离, 第 1 次力为,第 2 次力 为、第 3 次力为、…实验时,力对小车做的功 就是、、、… .选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸 的长度保持一致,当用 1 条、2 条、3 条、… 同样的橡皮筋进行第 1 次、 第 2 次、 第 3 次、 … 实验时,橡皮筋对小车做的功就是、、… .利用弹簧测力计测量对小车的拉力,利用直尺 测量小车在力的作用下移动的位移, 便可以求 出每次实验中力对小车做的功,可控制 为、、、… 2.关于“探究功与物体速度变化的关系”实验中, 下列叙述正确的是( .每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具 体数值 .每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持 一致 .放小车的长木板应该尽量使其水平 .先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出 3.在探究功与物体速度变化的关系的实验中, 某同 学在一次实验中得到了一条纸带, 这条纸带上的 点两端密, 中间疏, 出现这种情况的原因可能是 ( ).电源的频率不稳定 .木板倾斜程度太大 .没有使木板倾斜或倾斜角太小 .小车受到的阻力较大 4.在实验中,小车运动时会受到阻力作用,这样, 在小车沿木板滑行的过程中, 除橡皮筋对其做功 外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差. 我们在本实验中想到的办法是使木板略微倾斜, 对于木板的倾斜程度,下面说法正确的是( ) ①木板只要稍微倾斜一下即可, 没有什么严格的 要求 ②木板的倾斜角度在理论上应满足下面 的条件: 重力沿斜面的分力应等于小车受到的阻 实际用时 满分 100 分 力 ③如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动, 则木 板的倾斜程度是满足要求的 ④其实木板不倾 斜, 问题也不是很大, 因为实验总是存在误差的 .①② .②③ .③④ .①④ 二、实验题(本题共 4 小题,5、6 题每题 16 分, 7、8 题每题 18 分,共 68 分) 5.在 “探究功与物体速度变化的关系” 实验中得到 如图 1 所示的一条纸带, 则应根据哪段来计算小 车获得的速度?为什么? 实际得分

图1

6.某学习小组做实验 “探究功与速度变化的关系” , 实验装置如图 2 所示, 图中小车是在 1 条橡皮筋 作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车 做的功记为.当用 2 条、3 条…完全相同的橡皮 筋并在一起进行第 2 次、 第 3 次…实验时, 使每 次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实 验中小车获得的速度由打点计时器打出的纸带 测出.

图2

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、 开关、 刻度尺和 (填 “交流” 或 “直流” ) 电源. (2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使 木板适当倾斜来平衡掉摩擦力, 则下面操作正确 的是 .

. . .放开拖着纸带的小车,使其能够自由下滑即可 .放开拖着纸带的小车,使其能够匀速下滑即可 (3) 若木板水平放置, 小车在 2 条橡皮筋作用下 运动, 当小车速度最大时, 关于橡皮筋所处的状 态与小车所在的位置,下列说法正确的 是 . . . . . 7.下表为按照课本上的装置进行的某一次实验的 测量数据,其中实验所用计时器为电火花计时 器,小车质量为,使用的橡皮筋 1 根至 6 根,每 次增加 1 根.小车受力的位移即橡皮筋被拉伸的 长度为 . 根据以上数据,怎样才能找出与的关 系 ?

8.为了探究功与速度变化的关系,现提供如图 3 所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后, 沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列问题 (打点计时器所用交流电频率为):

图3

(1)当我们分别用同样的橡皮筋 1 条、2 条、3 条、 ……并起来进行第 1 次、 第 2 次、 第 3 次…… 实验时, 每次实验中橡皮筋拉伸的长度应保持一 致, 我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记 为. (2) 由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度 可以由打点计时器和纸带测出, 图 4 所示是第 1 至 4 次实验打出的四条纸带.

图4

试根据(1)(2)项中的信息,填写下表

.

7.6 实验:探究功与速度变化的关系 得分: 一、 选择题 题号 答案 二、实验题 5. 1 2 3 4

6.

7.

8.

7.6 实验:探究功与速度变化的关系 参考答案 一、选择题 1. 实际操作第一次用1条橡皮筋,以后各次分别用2条、3条…且每次拉到同样的长度,即能得 到、 、…的功. 2. 一次实验时的多少倍就已经足够了,错;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保 证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,错;小车运动中受到阻力,只有使木板 倾斜到一定程度,才能减小误差,C错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让 小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确. 3. 4. 有两个标准可以验证木板是否满足实验要求: (1)理论上小车的重力沿斜面上的分力应等于 小车自由运动时所受的阻力; (2)运动状态上,小车能在木板上做匀速直线运动.故B正确. 二、实验题 5. 应根据点来计算,得到的速度是,因为点间距比较均匀. 解析:求小车的速度时应根据点来计算.因为小车是从静止开始先做变速运动,从题图中可看出,点小 车一直在加速,第3点到第4点间不能确定小车加速完毕的时刻.点比较均匀,认为是匀速运动,所以速 度,其中为纸带上第4点到第6点的距离,为相邻点间的时间间隔. 6.(1)交流(2)D 3)B

图5

图6 功与速度二次方的关系

7. 见解析 解析:先画出-图象,大致判断与的关系,再画出-图象,看哪一组的图象是直线,从而确定 功与速度的最终关系. -图象如图5所示,由图象可以看出,与不是正比关系,那么很可能与成正比.通过计算列表: 依据上述数据作出-图象如图6所示. 结论:由图6可知,功与速度的二次方成正比. 8.(3)填写表格如下 结论:橡皮筋对小车做功与小车速度的二次方成正比



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