题目内容
“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,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)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、 (填测量工具)和 电源(填“交流”或“直流”).
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,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 .
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行? (填“是”或“否”),平衡摩擦的目的是 .实验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答,并用字母表示).
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车的速度最大时,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
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,小车是否要拖着纸带穿过打点计时器进行?
分析:(1)现在通过实验来探究功与物体动能变化关系,小车的速度由纸带上打的点测量位移,用平均速度来计算,因此需要刻度尺,打点计时器使用的是交流电源;
(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,小车先加速后减速;当小车速度达最大时,小车的合力为零.
(3)由于要判断橡皮条所做的功与速度变化的关系,故需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以要分析点迹均匀的一段纸带.
(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,小车先加速后减速;当小车速度达最大时,小车的合力为零.
(3)由于要判断橡皮条所做的功与速度变化的关系,故需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以要分析点迹均匀的一段纸带.
解答:解:(1)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度根据纸带上所打的点,通过测量位移,求平均速度来代替瞬时速度.因此必须要有毫米刻度尺;要使打点计时器能工作,必须接交流电源.
故答案为:(毫米)刻度尺,交流.
(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,当小车速度达最大时,则小车的合力为零.所以除摩擦力外,还有橡皮筋的拉力.因此橡皮筋处于伸长状态.
故选:B.
(3)在加速过程中,橡皮条在做正功,故需要测量最大速度,即匀速运动的速度,因而需要选用间隔均匀的点,即4-7点,打点计时器每隔0.02s打一次点,故最大速度为:最后匀速阶段的速度.
故答案为:GI或GK.
故答案为:(毫米)刻度尺,交流.
(2)若木板是水平放置的,则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力,当小车速度达最大时,则小车的合力为零.所以除摩擦力外,还有橡皮筋的拉力.因此橡皮筋处于伸长状态.
故选:B.
(3)在加速过程中,橡皮条在做正功,故需要测量最大速度,即匀速运动的速度,因而需要选用间隔均匀的点,即4-7点,打点计时器每隔0.02s打一次点,故最大速度为:最后匀速阶段的速度.
故答案为:GI或GK.
点评:小车的速度通过纸带上点求出,而小车的动能完全是由橡皮筋做功而导致的.同时巧用一根橡皮筋做功为W,两根橡皮筋则为2W,但每根伸长的长度必须相同,该实验中小车的运动情况是先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,故需要测量匀速阶段的速度.
练习册系列答案
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用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中通过打点计器的纸带,记录其运动规律.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹均匀分布,回答下列问题:
(1)实验前适当垫高木板是为了_____ ______
(2)在用做“探究功与速度关系”的实验时,下列说法正确的是_ _____。
A.通过控制橡皮筋的伸长量不变,改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值 |
B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值 |
C.实验过程中木板适当垫高就行,没有必要反复调整 |
D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可. |