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题目
题型:天津模拟题难度:来源:
某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图甲,图中小车是在一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W。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所打的纸带测出。
(1)除了图甲中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和_____________电源(填 “交流”或“直流”);
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是[     ]
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的________________部分进行测量(填写如图乙纸带对应的字母);
答案
(1)交流
(2)D
(3)G-K
核心考点
试题【某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图甲,图中小车是在一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W。当用2条、3条、…,完】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。平衡摩擦力后,每次实验增加一个相同的钩码(钩码总质量比小车质量小得多),测出各次实验中钩码下降相同高度h时,小车的瞬时速度。实验数据如下表所示。
(1)根据表中实验数据,在坐标系中作出钩码拉力对小车做的功W(以一个钩码下落h所做的功W0为单位)与小车速度平方v2的关系图线;
(2)根据图线得出的实验结论是________________________。
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某实验小组学生采用如图所示的装置(实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后,通过分析“小车位移与速度变化的对应关系”来研究“合外力对小车所做的功与速度变化的关系”。下图是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带的三个连续的计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示,已知所用交变电源的频率为50Hz,问:
(1)打B点时刻,小车的瞬时速度vB= _____________m/s(结果保留两位有效数字);
(2)实验中,该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图所示。根据该图形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是
[     ]
A.
B.
C.
D.
(3)本实验中,若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功W0,则当钩码下落h2时,合外力对小车所做的功为_____________。(用h1 、h2、W0表示)
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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:
(1)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v1、v2、v3、……;
(3)作出W-v草图;
(4)分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。 以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是__________。
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1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
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某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力F为0.20N,小车的质量为200g。
(1)实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是______________。
A.为了平稳摩擦力
B.增大小车下滑的加速度
C.可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.可以用质量较小的砝码就可以拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求
(2)同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。测量起始点O至各计数点的距离,计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O点之间的速度平方差、起始点O到计算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点D的三项数据没有计算,请完成计算并把结果填入表格中。
(3)以W为纵坐标、以△v2为横坐标在方格纸中作出W-△v2图象。B 、C、E、F四点已经在图中描出,请在图中描出D点,并根据描点合理画出图象。
(4)根据图象分析得到的结论______________。
(5)同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带,测量数据已用字母表示在图中。小车质量为m,打点计时器的打点周期为T。利用这些数据可以验证动能定理。请你判断这种想法是否可行?如果不行,说明理由。如果可行,写出必要的分析与推理。
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乙同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2
e.求出B、C、D、……各点的速度大小,分别记为υ1、υ2、υ3、……,再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……;
f.用纵坐标表示速度的平方υ2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出υ2-W图象,并在图象中描出(Wi,υi2)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
(1)在步骤d中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功W4=____________J;
(2)该同学得到的υ2-W图象如图2所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度υ0= __________m/s;
(3)小车的质量M=____________kg。
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