《探究功与速度变化的关系的实验方法》探究功与速度变化的关系的实验方法 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《探究功与速度变化的关系的实验方法》探究功与速度变化的关系的实验方法

1多选题

(多选)关于探究功与物体速度变化的关系的实验中，下列叙述正确的是（　　）

A
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B
每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须保持一致
C
放小车的长木板应该尽量使其水平
D
先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

题目答案

BD

答案解析

分析：

利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度．实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力．

解答：

解：A、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；

B、通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致．故B正确；

C、实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端．故C错误；

D、先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确．

故选：BD．

点评：

本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源，通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点．

纠错重做

2多选题

(多选)探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是（　　）

A
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B
该实验不用平衡小车受到的摩擦力
C
每次实验中应使小车从同一位置由静止出发
D
实验打出纸带后，应选取纸带上点迹间隔均匀的一段测量小车的速度

题目答案

CD

答案解析

分析：

在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度．实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力．

解答：

解：A、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致，不需要设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故A错误；

B、实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端，故B错误；

C、小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出．故C正确；

D、当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，所以应选取纸带上点迹间隔均匀的一段测量小车的速度．故D正确．

故选：CD

点评：

在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度．实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力．

纠错重做

3单选题

如图的装置，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中关于橡皮筋做功，下列说法正确的是：(　　)

A
橡皮筋做的功可以直接测量
B
橡皮筋在小车运动的全过程中始终做功
C
把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功也增加为原来的两倍
D
通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

题目答案

D

答案解析

分析：

利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度．

解答：

解：A、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；

B、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故B错误；

C、橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似，满足关系：E_P=$\frac {1}{2}$k△x_，所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍，故C错误；

D、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故D正确；

故选：D

点评：

本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源，通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点．

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4单选题

在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，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和速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图分析出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v_图，如图乙，并由此分析出“功与速度的平方一定成正比”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

题目答案

A

答案解析

分析：

根据W与v，W与v_的关系图线，结合数学知识中的幂函数的图象特点得到结论．

解答：

解：根据甲图，得到W=ax_，式子中a为常系数，n为指数；当n=1时，图线为直线；当n＜1时，图线向下弯曲；当n＞1时，图线向上弯曲；

甲图图线向上弯曲，故表达式W=av_中n为大于1的任意数值，而乙图中，W与v_成正比；

故选A．

点评：

本题关键是写出甲乙图象的一般函数表达式，然后结合数学中的幂函数的知识进行分析讨论．

纠错重做

5多选题

(多选)某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是(　　)

A
实验操作时要先释放小车，后接通电源
B
实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
C
在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D
在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

题目答案

BD

答案解析

分析：

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．

解答：

解：A、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故A错误；

B、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故B正确；

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．

故选：BD．

点评：

明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．

纠错重做