题目内容

(1)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1,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,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.
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①除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
 

②木板倾斜的目的是为了
 

③物理量数据次数
下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn
 
.请运用表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.
(2).有以下的可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.
A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N.
B.电流表A:量程0.6A、内阻0.1Ω.
C.电压表V:量程3V、内阻3kΩ.
D.电压表V:量程15V、内阻5kΩ
E.滑动变阻器R:最大阻值200Ω.
F.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω.
G.开关S一个.
①根据你的测量需要,电压表V”中应选择
 
.(只需填写序号即可)
②在虚线框内(图3)画出你设计的实验电路图.
③测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,可算出满偏电流IAmax=
 
,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是
 
分析:(1)①打点计时器是应该选用交流电源;②实验之前要先平衡摩擦力;③根据动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比,用描点法作出图象.
(2)通过对题目的分析,找出实验中可能的实验原理; 则由原理可以得出实验的原理图; 分析各表在电路中的作用可以选出所用仪器;
根据实验的原理及电路图根据串并联电路的规律可求得转过n格时的电流值.
解答:解:(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和交流电源.
(2)木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力.
(3)由动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比,即
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Wn∝vn2,根据表中实验数据,应用用描点法作图,图象如图所示;由图象可得:
误差容许的范围内,图象是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比.
精英家教网(2)①由题意需要求出的是电流表A0的满偏电流,故应通过串联的方式测出,但电流表的最大量程0.6A,和待测电流表相差太多,故无法使用,电压表的电流最大为Im=
3V
3000Ω
=1000μA
,故可以用电压表代替电流表使用; 
②测量中将电压表与待测电阻串联,因滑动变阻器的电阻只有200Ω,而电压表内阻达到3000Ω,用限流接法无法完成实验,故可以采用分压接法;电路如图所示;
③电压表与电流表串联,则两表中的电流相等,则由电压表可求得电流值为:
U
RV
,而待测电流表刻度均匀,故有满偏电流:
N
n
?
U
Rv
,其中U为电压表读数,Rv为电压表内阻;
故答案为:
(1)①交流电源(或电源);②平衡摩擦力;③
v
2
n
作图:要求明确标注坐标轴的物理量,合理设置标度,并用尺规作图,所作图线应通过原点,
在误差容许的范围内,图象是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比.
(2)①C  ②电路如图所示. ③
N
n
?
U
Rv
,U为电压表读数,Rv为电压表内阻.
点评:1小题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理,从实验原理的角度分析即可.
2小题现在对于实验的考查侧重于考查学生的理解,故在解题中要注意分析题意,找出实验的原理才能正确的解答.
练习册系列答案
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(2008?盐城模拟)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)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、
刻度尺
刻度尺
(填测量工具)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)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的
GK
GK
部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
(1)如图1为某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,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.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侧出.

①在正确操作情况下,打在纸带上的点(如图3),并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的
GK
GK
部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
②下面是本实验的数据记录表,
物理量数据次数 橡皮筋
做功
10个间隔
距离x(m)
10个间隔
时间T(s)
小车获
得速度
vn(m/s)
小车获速度
的平方
vn2(m/s)2
1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn
vn2
vn2
.请运用表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象,验证理论的正确性.
(2)在探究“决定导线电阻因素”的实验中,需要进行以下测量.欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻,其阻值约为12Ω,要求测量结果尽量准确,并且电压、电流测量范围尽可能大一些.下列器材中电流表应选用的是(填选项代号,下同)
A2
A2
,电压表应选用的是
V2
V2
,滑动变阻器应选用的是
R1
R1
.在图甲的方框内画出应采用的电路图.
A.电池组 E(6V,内阻很小)
B.电流表A1( 0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表V2(0~6V,内阻6kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)
C.滑动变阻器R2(0~1000Ω,1A)
H.电键、导线.
某学习小组做探究“功与物体速度变化关系”的实验(如图1,已平衡好小车的摩擦),图1中小车是在一条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W0.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,使每次实验中每条橡皮筋伸长的长度都相等.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)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的(如图2),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).
A.GK      B.AD      C.AK      D.EH
(2)改变橡皮筋对小车做的功,测量并计算出每次小车获得的速度和速度的平方,将数据记录到右侧表格中.根据数据,同学甲猜想物体获得的速度v与外力对物体做的功W之间可能存在正比关系,同学乙猜想v2与W有正比关系,于是甲、乙两位同学用图象法处理数据,找寻支持他们猜想的依据.他们分别在图3(a)、(b)图中建立了v-W和2-W坐标,现已将数据点正确描上,请你根据描好的点,帮他们画好图3(a)、(b)图的图线(请在答题卡上画):
橡皮筋做的功W 小车获得速度v(m/s) 车速的平方v2(m2/s2
W0 0.46 0.21
2W0 0.67 0.45
3W0 0.84 0.71
4W0 0.94 0.88
5W0 1.06 1.12
6W0 1.14 1.30
(3)由图3(a)中图象得出结论:
 
;由图3(b)中图象得出结论:
 
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.
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(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
 

(2)木板倾斜的目的是为了
 

(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
 

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)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,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);
(5)下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn
 
.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.

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