题目内容

如图1某学习小组做探究“功和速度变化关系”的实验装置示意图,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.再用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 次、第3次…重复实验.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.精英家教网
(1)下列叙述正确的是
 

A.实验中长木板应保持水平
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致
C.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
D.实验中应先让小车在橡皮筋的作用下弹出,再接通打点计时器
(2)处理数据时,以第一次实验时橡皮筋做的功W为单位,作出W-v图象,图2中那一个是符合正确实验操作条件下实际情况的
 
分析:(1)明确实验原理以及实验目的即可了解具体的实验操作;
(2)橡皮筋对小车做的功转化为小车的动能,由动能定理求出W与v的关系表达式,然后选出W与v的关系图象.
解答:解:(1)A.小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,需要采取平衡摩擦力的措施,实验中将木板左端适当垫高,故A错误;
   B.为保证每根橡皮条对小车做功一样多每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致,故B正确;
   C.再用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行重复实验,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W,不需要测量出每一次做功的具体的数值.故C错误;
   D.实验中应先接通打点计时器,再让小车在橡皮筋的作用下弹出;故D错误.
   故选B;
 (2)橡皮筋做的功转化为小车动能,
由动能定理得:W=
1
2
mv2-0,
功W与速度v间的关系为W=
1
2
mv2
W与成v2正比,W-v2图象是正比例函数图象,故ABD错误,
W与v是二次函数关系,因均为正值;故W-v图象是抛物线的一个分支,故C正确;
故选:C
故答案为:B;C.
点评:本题考查了功与速度的关系,应用动能定理求出功与速度关系的表达式是正确解题的关键.
练习册系列答案
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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,图1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1中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
交流
交流
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
D
D

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)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,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
B
B

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
(4)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,…;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸测出.根据第四次的纸带(如图2所示)求得小车获得的速度为
2
2
m/s.
(5)本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系.若所作的W-v的图象如图3所示,则下一步应作
W-v2
W-v2
(填“W-v2”或“W-
v
”)的关系图象.

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