题目内容

4．如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条椽皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当把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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力．下面操作正确的是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，轻推一下能够匀速下滑即可
（2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是CD
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实猃中．橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（3）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为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带．其中每两个计数点间还有一个点未标出．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．为了测量小车获得的速度．应选图2中的CD段（填AB或CD）来计算小车的速度v．

分析 （1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动．
（2）实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同的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就有倍数关系，而不需要测量出每根橡皮筋做功的数值．
（3）小车先在橡皮条的拉动下做加速运动，当橡皮条恢复原长时，拉力减为0，小车由于惯性继续做匀速运动，可知匀速时的速度就是该过程中的最大速度．

解答 解：（1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC错误，D正确．
故选：D．
（2）AB、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．所以我们不用直接测量功的数值，即A错误、B错误．
C、实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放，这样可以尽量多的利用纸带，故C正确；
D、先接通电源，后释放小车，是基本规范，故D正确．
故选：CD
（3）各点之间的距离相等的时候小车做匀速直线运动，所以为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的 CD段进行测量．
故答案为：（1）D       （2）CD       （3）CD

点评 本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．

练习册系列答案
相关题目
12．如图中每一个图都有两条图线，分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象，其中可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
15．如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当把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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力．下面操作正确的是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
（2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是CD
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（3）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为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带，其中每两个计数点间还有一个点未标出．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．为了测量小车获得的速度，应选图2中的CD段（填AB或CD）来计算小车的速度v．
（4）下表是本实验的数据记录表
     数据
物理量		橡皮筋做的功小车获得的速度vn小车速度的平方vn2
1W1.001.00
22W1.401.96
33W1.72m2.94
44Wm1.983.92
55W2.245.02
根据数据分析，得到的结论是W∝v2．
12．某实验小组采用如图1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．打点计时器的工作频率为50Hz．

（1）实验中木板略微倾斜，这样做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）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合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．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1；第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1…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带测出．根据第四次实验中打出的纸带（如图2所示），可求得小车最终获得的速度为2.00m/s．（保留三位有效数字）
（3）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图C．
19．如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向向竖直向上，在图示空间内有垂直与xOy平面的水平匀强磁场，一带电小球从O点由静止释放，在以后运动的过程中，所能达到最高点均与释放点等高，运动轨迹如图中曲线所示，关于带电小球的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．OAB轨迹为半圆
B．OB两点之间的距离可能大于BC两点之间的距离
C．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向
D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
9．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm．则下列说法正确的是（　　）
A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动
B．粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反
C．粒子经过P点与Q点时，动能相等
D．粒子经过P点与Q点时，粒子的电势能相等
16．如图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）
A．M点的电势等于N点的电势
B．M点的电势小于N点的电势
C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
13．如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（　　）
A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能大
C．b处电势高D．电荷在b处速度小
14．从离地面80m的高空自由落下一个小球，g取10m/s2，求：
（1）经过多长时间小球落到地面；
（2）自开始下落计时，小球在第1s内的位移和最后1s内的位移；
（3）小球下落时间为总时间一半时的位移．

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