第6课时 实验：探究功与速度变化的关系-2019-2020学年【十分钟同步课堂专练】（基础练）下学期高一物理人教版

第6课时 实验：探究功与速度变化的关系 第七章 机械能守恒定律 1、利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电. (1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____________________. (2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图所示.选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度=______m/s. (3)将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g=9.80m/s，利用算出拉力对小车做的功W.利用算出小车动能，并求出动能的变化量.计算结果见下表. 2.45 2.92 3.35 3.81 4.26 2.31 2.73 3.12 3.61 4.00 请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出图象. (4)实验结果表明，总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=__________. 【答案】(1)小车做匀速运动(2)0.228.(3) (4)0.093 【解析】(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到小车做匀速运动，摩擦力达到平衡。 (2)计数点1的瞬时速度， (3)根据表格中的数据做出图象如图所示。 (4)对整体分析,根据牛顿第二定律得, ,则小车受到的实际拉力 2、做“探究功与速度变化关系”实验时 (1)用如图所示装置做“探究功与速度变化关系”实验时,除了图中已给出的实验器材外,还需要的测量工具有(   ) A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计 (2)用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,释放重物前有下列操作,其中正确的是(   ) A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 B.手提纸带任意位置 C.使重物靠近打点计时器 (3)下图是小球做平抛运动的频闪照片,其上覆盖了一张透明方格纸,已知方格纸每小格的边长均为0.80cm。由图可知小球的初速度大小为__________m/s(结果保留两位有效数字)。 【答案】(1)C;(2)AC;(3)0.66~0.74 【解析】(1)探究功与速度变化的关系实验中因为使用打点计时器测速度,不需要秒表,故A错误;因为运动中质量不变,在找关系时不需要天平侧质量,故B错误,由纸带上的点计算速度需要刻度尺测量距离,故C正确,每次试验时橡皮筋成倍数的增加,形变量不变,功的关系不需要测力,故D错误; 故选C。 (2)图2中利用自由落体运动验证机械能守恒定律,故A正确,释放前手应该提纸带不挂重锤的一端,故B错误;为了打上更多的点,重物应该靠近打点计时器,故C正确; 故选AC。 (3)由平抛运动的规律得:水平方向3.3L=v0T,竖直方向2L=gT2,联立解得:v0=0.66m/s。 3、如图所示为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图． (1)将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器，将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，当轻推小车后，若打点计时器在纸带上打出_______________的点，则表明已经平衡好摩擦力了． (2)依次用2条、3条、4条、5条、6条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验，但必须让小车从__________（选填“同一位置”或“不同位置”）静止释放． (3)下图是某次实验打出的纸带，则可以用下列哪些数据计算小车的速度_______． A． B． C． D．所有数据都要用到，这样可以减小实验误差 (4)某同学记录的相关数据见下表，若用W0表示一条橡皮筋做的功，请在如图乙所示的坐标纸上作出图像． 实验次数 橡皮筋的条数 速度（m/s） 速度平方（） 1 1 0.93 0.87 2 2 1.32 1.74 3 3 1.61 2.60 4 4 1.98 3.92 5 5 2.08 4.33 6 6 2.28 5.20 (5)分析图像，你认为该同学第_____次实验操作出现了问题，可能在操作该次实验时，橡皮筋的伸长量偏_____（选填“大”或“小”）． 【答案】(1)间距均匀(2)同一位置(3)B(4)(5)4;大 【解析】(1)本实验必须平衡摩擦力，将打点计时器固定在一块平板上，让纸带的一端夹在小车后端，另一端穿过打点计时器，将平板安装有打点计时器的一端适当垫高，调整高度，当轻推小车后，若打点计时器在纸带上打出间距相等的点，这样小车所受的摩擦力被重力