某兴趣小组在做“探究功和物体速度变化关系的实验前.提出以下几种猜想:①W∝v.②W∝v2.③W∝$\sqrt{v}$．他们的实验装置如图①所示.PQ为一块倾斜放置的木板.在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)．在刚开始实验时.有位同学提出.不需要测出物体质量.只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．某兴趣小组在做“探究功和物体速度变化关系”的实验前，提出以下几种猜想：①W∝v，②W∝v²，③W∝$\sqrt{v}$．他们的实验装置如图①所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，另一位同学认为可以采纳该同学的建议．

（1）你认为本实验中是否需要测量物体的质量？不需要（答“需要”或“不需要”）
（2）让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体从初始位置到速度传感器的距离L₁、L₂、L₃、L₄…，读出物体每次通过速度传感器Q的速度v₁、v₂、v₃、v₄、…，并绘制了如图②所示的L-v图象．根据绘制出的L-v图象，若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应读出A
A．L-v²图象 B．L-$\sqrt{v}$图象 C．L-$\frac{1}{v}$ 图象 D．L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$图象
（3）本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？不会影响．（答“会影响”或“不会影响”）

分析（1）通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，根据实验原理可知，物体质量可以约掉；
（2）根据实验数据列出数据表并描点作出L-v²图象，从而找到位移与速度变化的关系；
（3）在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．

解答解：（1）若只有重力做功，则：$\frac{1}{2}$$mgLsinθ=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．
（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v²．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v²图象．
（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．
故答案为：
（1）不需要．（2）A （3）不会

点评通过实验数据列表、描点、作图从而探究出问题的结论．值得注意的是：由于合外力恒定，因此合外力做的功与发生的位移是成正比．故可先探究位移与速度变化有何关系．

练习册系列答案

	A．	使粒子的电荷量减半		B．	使两极板间的电压减半
	C．	使两极板的间距加倍		D．	使两极板的间距增为原来的4倍

17．

如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L=0.2m，板间距d=0.2m，两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b带正电，忽略电场的边缘效应，在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s=0.4m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B=5×10^-3T，方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外…．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷$\frac{q}{m}$=1×10⁸C/kg、初速度为v₀=2×10⁵m/s的带正电粒子．忽略粒子重力以及它们之间的相互作用．
（1）当取U何值时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大；
（2）若n=1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度；
（3）若n趋向无穷大，则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少？

14．

如图所示，在等量正点电荷形成的电场中，它们连线的中垂线ab上，有一电子仅在电场力的作用下，从静止开始由a运动到b的过程中（a、b相对O对称），下列说法正确的是（　　）

	A．	电子的动能先增加后减少		B．	电子的动能先减少后增加
	C．	电子的电势能先减少后增加		D．	电子的电势能先增加后减少

1．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C（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的弹力
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．是为了使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
（2）某同学通过实验得到如图丙所示的纸带，关于小车速度的测量，正确的操作应该是测量BC（填“BC”或“AB”）两点间距计算小车的速度．
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．

11．①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图1所示．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
a平衡摩擦力
b钩码的重力远小于小车的总重力

②如图2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B点时的速度为v_B=$\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}$；打E点时的速度为v_E=$\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}$；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有钩码的质量m，小车的质量M．
③若以B点到E点的过程为研究对象，探究恒力做功和物体动能变化间的关系主要看表达式$mg（△{x}_{2}^{\;}+△{x}_{3}^{\;}+△{x}_{4}^{\;}）$=$\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}$（用题目中给出的已知量表达）在误差范围内是否成立．

18．

如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V、则下列说法正确的是（　　）

	A．	CD是一条等势线
	B．	匀强电场的场强大小为$\frac{20\sqrt{3}}{3}$ V/m
	C．	电荷量为1.6×10^-19 C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6×10^-19 J
	D．	电荷量为1.6×10^-19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8×10^-19 J

15．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”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．
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺（填测量工具）和交流（填“交流”或“直流”）电源；
（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
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
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部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）．

16．

水平的传送带以v₀=4m/s的速度顺时针匀速转动．传送带长为l=19m．某时刻在其左端轻放上一小物块，5s后传送带因故障停止转动，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，g取 10m/s²．试通过计算判断物块能否到达传送带的右端，若不能，请算出离右端最近的距离s，若能，请算出到达右端的速度v．

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