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“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置如圖甲所示，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W…，每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶測出．

（1）關于該實驗，下列說法正確的是______
A．打點計時器可以用干電池供電
B．實驗儀器安裝時，可以不平衡摩擦力
C．每次實驗小車必須從同一位置由靜止彈出
D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關系
（2）圖乙給出了某次實驗打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm．已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=______m/s．（結果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】分析：（1）實驗原理：橡皮筋的彈性勢能轉化為小車的動能，實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關系．
（2）橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：w=mv2的關系，所以當小車質量一定時：w與v2成正比．
解答：解：①A：打點計時器使用的交流電源，故A錯誤．
B：實驗儀器安裝時，要平衡摩擦力，讓繩子的拉力等于小車受到的合外力，故B錯誤．
C：小車獲得的動能應該等于橡皮筋對其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出．故C正確．
D：橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：w=mv2的關系，所以當小車質量一定時：w與v2成正比．所以最好做w與v2的關系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD
（2）從紙帶上我們可判斷出打C點時，小車具有最大的速度
vD可由C到E的平均速度求出：
即：vD===0.81m/s
故答案為：（1）CD；（2）0.81
點評：實驗原理是：w=mv2，實驗中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點計時器的工作頻率為50Hz．
（1）關于這個實驗，下列說法正確的是
BD
BD
．
A．實驗中木板略微傾斜，這樣做是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．實驗中木板略微傾斜，可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
C．橡皮筋做的功不可以直接測量；把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍
D．利用紙帶上的點計算小車速度時，應選用紙帶上打點比較稀疏的部分進行計算
（2）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v草圖如圖乙所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關系作出的猜想肯定不正確的是
AB
AB
．
A．W∝
v
　　　　　B．W∝
1
v

C．W∝v2          D．W∝v3．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究功與速度變化的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖1所示裝置，由重物通過滑輪牽引小車，利用打點計時器記錄小車從靜止釋放后的運動情況，把重物重力的大小作為對小車的合力大小，合力對小車做的功記為W，對應的小車末速度記為v
（1）實驗前是否需要平衡摩擦力？
是
是
（填“是”或“否”）．重物的質量m和小車質量M之間必須滿足的關系是
m遠小于M
m遠小于M
．
（2）要計算功W，實驗中要測量的物理量有
重物的質量（或重力）
重物的質量（或重力）
、
小車運動的距離
小車運動的距離

（3）本實驗中正確操作可能得到的紙帶是兔圖2所示的4條紙帶的哪一條？
D
D

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1，2為某一同學在探究功與速度變化的關系實驗圖．水平木板上釘兩小釘，橡皮筋的自然長度大于兩小釘之間的距離，小車前端與伸長的橡皮筋相連，后端連接紙帶穿過打點計時器，釋放小車后，小車在橡皮筋的彈力作用下開始運動．對實驗引起誤差最大的因素是摩擦力，實驗操作中平衡摩擦力的方法是
①
木板傾斜
木板傾斜

②某同學進行正確的實驗操作后，記錄
B
B
．
A、彈簧伸長量   B、彈簧的條數(shù)     C、彈簧彈力   D、小車質量
 ③并需對紙帶的分析求出小車的
B
B

A、運動時間     B、勻速速度
C、加速度      D、小車質量
④多次實驗探究出W與V2的關系． 數(shù)據(jù)處理采用方法
B
B
較直觀．
A、公式法驗證  B、圖象法
C、極限法      D、函數(shù)解析法．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究功與速度變化的關系”實驗中要解決的一個重要問題，為此，某同學設計了如下實驗方案：
A．實驗裝置如圖所示，一端系在滑塊上的細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪掛上鉤碼，用墊塊將固定有定滑輪的長木板的一端墊起，調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；
B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動．
請回答下列問題：
（1）滑塊做勻速直線運動時，打點計時器在紙帶上所打出的點的分布應該是
 
的（選填“等間距”或“不等間距”）．
（2）滑塊在勻加速下滑過程中所受合外力的大小
 
鉤碼重力的大�。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，小車是在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是
 

A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（2）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的
 
部分進行測量．
A．CE段　　    　B．DF段           C．EG段            D．HK段
（3）能夠實現(xiàn)橡皮筋對小車做功整數(shù)倍變化的是
 

A．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置釋放
B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍
C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍
D．釋放小車的位置等間距的變化．精英家教網

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