题目内容

9．某学习小组探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，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完全相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”．

①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是D．
A．防止小车不能被橡皮筋拉动      B．便于小车获得较大的弹射速度
C．防止纸带上点迹不清晰          D．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是C．
A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量      
B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
C．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
D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
③如图2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间还有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是2.23m/s．

分析 ①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，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；
②该实验的实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，这样避免了进行定量计算
③橡皮筋做功结束时小车的速度最大，此时做匀速运动，应用速度公式求出速度．

解答 解：①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，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B正确．
②A、实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，故A错误，C正确；
B、当橡皮筋恢复原长后，橡皮筋对小车不再做功，故B错误；
D、若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功增加大于原来的2倍，故D错误．故选：C．    
③由所打点可知，DE之间距离基本等于EF之间距离，因此小车最后获得的速度为：v=$\frac{DF}{2T}$=$\frac{0.3475-0.1691}{0.08}$=2.23m/s；
故答案为：①D；②C；③2.23．

点评 本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小，同时要正确应用数学知识进行数据处理

练习册系列答案
相关题目
19．如图所示，一个点光源S通过平面镜成像．设光源不动，平面镜以速率v沿OS方向向光源移动，镜面与OS之间夹角恒为60°，则光源S的像S′（图中未画出）（　　）
A．以速率v平行于OS向右运动B．以速率v垂直于OS向下运动
C．以速率v沿SS′连线向S运动D．以速率$\sqrt{3}$v沿SS′连线向S运动
20．火车机车原来的速度是10m/s，在一段下坡路上加速度为0.2m/s2，机车行驶到下坡末端，速度增加到20m/s．求
（1 ）机车通过这段下坡路所用的时间．
（2）这段下坡路长度是多少？
17．如图，是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz），从O点后开始每5个计时点取一个记数点（即相邻两个计数点之间有4个计时点没有画出），依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得s1=5.18cm，s2=4.40cm，s3=3.62cm，s4=2.78cm，s5=2.00cm，s6=1.22cm．（保留两位有效数字）
①打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v3=4.0 m/s．
②物体的加速度大小a=0.80m/s2，方向A→B（填A→B或B→A）；
4．P、Q是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从P点沿电场线运动到Q点，其v-t图象如图所示．则这电场的电场线分布可能是如图中的（　　）
A．B．C．D．
14．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目．如图所示，AB是水平路面，长度为L=6m，BC是半径为R=20.75m的圆弧，AB、BC相切于B点，CDE是一段曲面．运动员驾驶功率始终为P=9kW的摩托车，从A点由静止出发，经过t1=4.3s到B点，此时压力传感器显示摩托车对地压力大小为F=3.6×104N．再经t2=3s的时间，摩托车通过坡面到达E点水平飞出．已知人的质量为m=60kg，摩托车的质量为M=120kg，运动员驾驶摩托车行驶时，前后轮着地点连线到整体重心的距离恰为r=0.75m，坡顶高度h=5m，落地点与E点的水平距离x=16m，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）摩托车过B点时速度vB多大？
（2）设人和摩托车在AB段所受的阻力恒定，该阻力f多大？
（3）人和摩托车在冲上坡顶的过程中克服空气和摩擦阻力做的功W．
1．A、B是水平放置的平行板电容器，当A、B两板直接接到电源两极时，一电子从A板由静止飞到B板时的速度为v0．电源内阻r=1Ω，R1=4Ω，现若按图示连接，当开关S闭合时，电子从A板由静止飞到B板的过程中，通过两板的中点C的速度为$\frac{1}{2}$v0，当开关S断开时，电子从A板由静止飞向B板经C点时的速度为$\frac{\sqrt{3}}{3}$v0，求R2和R3的阻值．
18．某同学根据平抛运动原理设计利用刻度尺粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案，实验示意图如图所示，已知没有计时仪器． 
（1）实验中需要测量的量是（并在图中用字母标出）弹丸下降高度h和水平射程x；
（2）计算公式v0=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（3）用一张印有小方格的纸记录手枪弹丸的轨迹，小方格的边长L=10cm．若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则其平抛的初速度的计算式为V0=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是2.0m/s．（取g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
19．如图所示，一个上表面光滑的斜面体M置于水平地面上，它的两个斜面与水平面间的夹角分别为α、β，且α＜β，M的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小物块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态，剪断细绳后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止，则（　　）
A．物块A的质量大于B的质量
B．物块A对斜面体M的压力大于B对斜面体M的压力
C．两物块达到斜面底端时，物块A重力的瞬时功率较大
D．在滑块A、B下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网