题目内容

你认为在探究功与物体的速度有什么关系的实验中探究思路有何巧妙之处？

解析：实验中用橡皮筋的弹力拉动小车做功使小车获得动能，探究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系.橡皮筋的弹力是变力，所做的功是变力功，没有现成的公式可以计算功的大小.即使知道弹力功的公式也不能用它进行计算，因为橡皮筋的劲度系数也是变化的.然而，改变橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比.也就是说，在相同的位移情况下，用一条橡皮筋做的功为W，用两条同样的橡皮筋做的功就是2W，用同样的三条橡皮筋做的功就是3W……实验方法巧妙地避开了功的计算，直接确定了橡皮筋拉力对小车所做功的倍数关系.

练习册系列答案
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（一）如图1所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是
BD
BD

（A）为减小实验误差，长木板应水平放置
（B）通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整  数倍增加
（C）小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
（D）应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
（二）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图2所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有
天平
天平
、
刻度尺
刻度尺
．
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，
，实验时对木板放置要求是
倾斜平衡摩擦力
倾斜平衡摩擦力
．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
以下为探究恒力做功和物体动能变化关系的实验．
（1）某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的买验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
①
平衡摩擦力
平衡摩擦力

②
钩码的质量远小于小车的质量
钩码的质量远小于小车的质量

（2）要验证合外力的功与动能变化的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有
勾码的质量和小车的质量
勾码的质量和小车的质量

（3）若根据多次测量数据画出的W-V草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与V的关系作出的以下猜想肯定不正确的是
AB
AB
．
A．W∝
V
B．W∝
1
V
C．W∝V2D．W∝V3．
（2009?东城区模拟）科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系．
Ⅰ．理论探究：
根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请写出你的推导过程：
Ⅱ．实验探究：
①某同学的实验方案如图乙所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a．
平衡摩擦力
平衡摩擦力
；b．
钩码的重力远小于小车的总重力
钩码的重力远小于小车的总重力
；
②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图．则打C点时小车的速度为
△X2+△X3
2T
△X2+△X3
2T
；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有
钩码的重力和小车的总质量
钩码的重力和小车的总质量
．

（10分）小芳和小明同学利用如图所示的装置探究功与物体速度变化关系，小车在橡皮筋的作用下沿着木板滑行。实验中：

⑴为了平衡小车运动中受到的阻力，应该采用下面的    方法（填“a”、“b”、“c”）。

（a）逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动

（b）逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止

（c）逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打出的点间隔均匀

⑵对于橡皮筋和小车连接的问题，两位同学分别采用下图中甲、乙两种接法。为能更有利于测算小车获得的速度，你认为        接法更合理些（填“甲”或“乙”）。

⑶按上述合理的连接方式进行实验时，下列四条纸带中哪一条是操作时可能得到的纸带？（     ）

 

 

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