题目内容

某实验小组采用如图（甲）所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验中木板略微倾斜，这样做______（填答案前的字母）．
A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大橡皮筋对小车韵弹力
C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动
（2）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______．
A．W∝      B．W∝        C．W∝v2        D．W∝v3．
【答案】分析：（1）根据实验原理及实验注意事项分析答题．
（2）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论．
解答：解：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分析大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故ABD错误，C正确；故选C．
（2）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xn（n=2，3，4）形式，故AB错误，CD正确．
故答案为：（1）C；（2）AB．
点评：要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．
练习册系列答案
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某实验小组采用如图1所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：

（1）将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；
（2）把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；
（3）把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；
（4）关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．
图2是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
（1）打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
0.40
0.40
m/s．（结果保留两位有效数字）
（2）本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功W0，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
（3）实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图3所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，
肯定不正确的是
AC
AC
（填写选项字母代号）
A．W∝v        B．W∝v2
C．W∝
1
v
       D．W∝v3
（4）在本实验中，下列做法能有效地减小实验误差的是
ABC
ABC
（填写选项字母代号）
A．把长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力
B．实验中控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量
C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行
D．先让小车运动再接通打点计时器．
某实验小组采用如图1所示的装置探究物体加速度与合力、质量的关系．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．小车的质量为200g．
（1）实验前，应将木板的一端垫起以平衡摩擦力，平衡摩擦力的目的是
为了平衡摩擦力
为了平衡摩擦力
．

（2）同学甲选取一条比较理想的纸带（如图2）做分析，并选取了其中一段AC，相邻两点间的时间间隔为T．测量AB、BC间距离分别为x1、x2．则B点的瞬时速度vB=
x1+x2
4T
x1+x2
4T
，小车的加速度为
x2-x1
(2T)2
x2-x1
(2T)2
．（用已知量表示）
（3）甲、乙两个同学在同一组做实验，甲同学认为往砝码盘加10g砝码比较合适，而乙同学认为加100g比较合适．你认为他们两人做法哪一个更好？设小车质量为M，砝码及砝码盘质量为m，请定量分析说明．
某实验小组采用如图1所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：
①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，
在长木板的另一端固定打点计时器；
②把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，
用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；
③把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；
④关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．
如图2是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
（1）打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
0.40
0.40
m/s．（结果保留两位有效数字）
（2）本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为
h2
h1
W0
h2
h1
W0
．（用h1、h2、W1表示）

（3）实验中，该小组同学画出小车位移x与速率v的关系图象如图3所示．根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是
AC
AC
．
A．W∝v    B．W∝v2     C．W∝
1
v
      D．W∝v3．
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材．
（1）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验中必须进行的操作是：
改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力
改变木板的倾角，用重力的下滑分量来平衡摩擦力
；为了能够用砂桶和砂所受的重力代替拉力，必须满足的条件是：
M＞＞m
M＞＞m
．
（2）如图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点对应的过程来探究恒力做功与动能改变的关系．已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．若砂与砂桶的总质量为m1，小车的质量为m2．则此过程恒力做的功W=，
mgs
mgs
，动能的改变量△EK=
1
2
M(
s2
2T
)2-
1
2
M(
s1
2T
)2
1
2
M(
s2
2T
)2-
1
2
M(
s1
2T
)2
（用题中或图中的物理量符合表示）．
（2011?椒江区模拟）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．
（1）实验中木板略微倾斜，这样做
CD
CD
；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为
4.0
4.0
m/s．（计算结果保留2位有效数字）

（3）实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．请根据实验数据在坐标纸中画出W-v的图线．
（4）根据图线可知，对W与v的关系的猜想肯定不正确的是
B
B
．
A．W∝
v
    B．W∝
1
v
      C．W∝v2      D．W∝v3．

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