题目内容
11.“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)本实验需要平衡小车在平板上运动时所受的摩擦力,其原因是AB
A.确保橡皮筋对小车所做的功等于外力对小车所做的总功
B.确保橡皮筋恢复原长后小车的运动为匀速运动,以利于求小车速度
C.为了使小车获得较大的动能
D.为了增大橡皮筋对小车的弹力
(2)图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一部分,已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=1.22m/s(保留3位有效数字)
(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得最大速度vm的数据,并利用数据绘出了图中给出的四个图象,你认为其中正确的是D.
分析 (1)明确实验原理,知道本实验中应将绳子的拉力做的功看作总功,因此需要平衡摩擦力来减小误差;
(2)分析纸带找出速度最大时的位移,再由平均速度公式可求得小车的最大速度;
(3)根据动能定理进行分析,从而得出速度的平方与做功间的关系,从而得出正确的图象.
解答 解:(1)实验中通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力,目的是为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力对小车所做的功,确保橡皮筋恢复原长后小车的运动为匀速运动,以利于求小车速度,故CD错误,AB正确.故选AB.
(2)由所打的点可知,DG之间小车做匀速直线运动,速度最大,小车获得的最大速度为:
vm=$\frac{DE}{T}$=$\frac{2.44×1{0}^{-2}}{0.02}$m/s=1.22m/s
(3)橡皮筋对小车做的功W与小车的动能关系知:W=$\frac{1}{2}$mvm2,即有:vm2=$\frac{2W}{M}$,根据数学知识可知D正确.
故选:D
故答案为:(1)AB; (2)1.22; (3)D.
点评 本题考查验证动能定理的实验,主要考查了该实验的具体操作细节和数据的处理,对于这些基础知识一定要通过亲自动手实验加深理解,同时还要加强对物理规律应用的练习.
练习册系列答案
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