第5讲实验五:探究功与速度变化的关系时间:30分钟分值:30分非选择题(每题6分,共30分)1.(2015浙江建人高复月考,14)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示。在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前运动的距离s,为了计算自行车的初速度v,还需要测量(填写物理量的名称及符号)。(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v。改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v图线。分析这条图线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。在实验中作出W-v图像如图所示,其中符合实际情况的是。2.(2014浙江杭州二模,21)某同学用图甲所示装置探究合力做功和物体速度变化的关系。一个圆柱形铝管固定在水平桌面上,管口与桌边齐平,管的两侧开有小缝,可以让水平方向的皮筋穿过,俯视如图乙所示。在桌边关于圆管对称的A、B两点固定两个钉子,缠绕在钉子上的皮筋在AB之间伸直且为原长,伸长后可以把小钢球弹出。小钢球与管之间的摩擦可忽略,它被弹出后落在水平地面上,测出落地点与桌边的水平距离x,然后分别用2条、3条、4条、5条相同的皮筋从同一位置由静止弹射小钢球,重复以上测量。(1)除了图示的器材以外,实验中还需要的实验器材有。(填器材前方字母)A.游标卡尺B.秒表C.重垂线D.刻度尺(2)将皮筋做的功与测得的小钢球水平位移的数据列表如下:皮筋做的功WW02W03W04W05W0小球的水平位移x/m1.011.431.752.022.24根据以上数据,以W为纵轴,以为横轴(填写物理量符号),可在坐标系中得到一条过原点的直线,这说明皮筋所做的功W与小钢球弹出时的水平速度v之间满足的关系为。3.(2014浙江金丽衢十二校一联,13)用如图所示的装置可做以下几个相关的实验:探究小车速度随时间变化的规律,探究加速度与力、质量的关系,探究恒力做功与动能改变的关系。1(1)其操作过程中下列说法正确的是。A.探究小车速度随时间变化的规律,可以不用调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力B.探究加速度与力、质量的关系,需要使牵引小车的细线与长木板保持平行C.探究恒力做功与动能改变的关系,平衡摩擦力时必须将托盘和砝码通过细线挂在小车上D.探究加速度与力、质量的关系,增减托盘中砝码时,需要重新调节木板倾斜度(2)做“探究恒力做功与动能改变的关系”的实验,得到如图所示的纸带。纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg。计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。O—BO—CO—DO—EO—FW/J0.04320.05720.07340.0915ΔEk/J0.04300.05700.07340.09074.(2014浙江湖州中学期中,18)某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组把砂和砂桶的总重力当做小车受到的合外力。(1)为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是。A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B.实验操作时要先放小车,后接通电源C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有。2(3)如图所示为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系。已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。图中已经标明了要测量的物理量,另外,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m。请你把探究的结果用题中给出的字母表示出来。5.(2014浙江效实中学期中,19)如图甲所示,是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:a.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。b.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的总质量m...
