热门试卷

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套装置，打点计时器、打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有__________________。

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是___________，实验时首先要做的步骤是_______________．

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．

如图所示，某同学用图甲所示的装置进行“探究功与物体速度变化的关系”实验，得到图乙所示的纸带。

（1）如图甲，在本实验中是通过改变橡皮筋的_______来改变拉力做功的数值（选填“条数”或“长度”）；

（2）如图乙，通过测量________两点间的距离计算小车获得的速度（选填“AB”或BC”）。

（3）关于该实验，下列叙述正确的是          。

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、放小车的长木板应该使其水平放置  

D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

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滑行的距离s，为了计算自行车的初速度，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，计算出阻力做的功及自行车的初速度。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一V曲线。分析这条曲线，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一V图象如图所示，其中符合实际情况的是____________。

（1）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．关于该实验，下列说法正确的是

A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．

B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处

C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度

D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度．

（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝．他们的实验装置如图甲所示，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，大家经过讨论采纳了该同学的建议．

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？

②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做？

物理学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究，下面我们追寻科学家的研究足迹，用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。

I．理论探究：根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系。

（1）__________________________________________________________。 

Ⅱ．实验探究：

（2）某同学的实验方案如图所示，他想用钩码的重力表示滑块受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：

a.__________________________________________________________； 

b.__________________________________________________________。 

（3）如图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，相邻计数点间的距离如图所示，时间间隔为T，则打点计时器在打C点时滑块的瞬时速度为______________；要验证合外力的功与物体动能变化间的关系，除钩码质量、滑块质量、速度外，还要测出的物理量有______________。

（4）甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论，关于甲、乙两位同学的分析，你认为

[     ]

A.甲的分析正确，乙的分析不正确

B.甲的分析不正确，乙的分析正确

C.甲和乙的分析都正确

D.甲和乙的分析都不正确

某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①；②；③。实验装置如图所示，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。当我们用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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是_________；

(2)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了计算出小车获得的速度，应选用纸带的__________部分进行测量；

(3)同学们设计了以下表格来记录数据。其中w1、w2、w3、w4，……表示橡皮筋对小车做的功。v1、v2、v3、v4、……表示物体每次获得的速度

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的w-v图象，由图象形状得出结论。他们的做法是否合适？请说明理由：________________。

如图所示，某同学用图甲所示的装置进行“探究功与物体速度变化的关系”实验，得到图乙所示的纸带。

（1）如图甲，在本实验中是通过改变橡皮筋的_______来改变拉力做功的数值（选填“条数”或“长度”）；

（2）如图乙，通过测量________两点间的距离计算小车获得的速度（选填“AB”或BC”）。

（3）关于该实验，下列叙述正确的是          。

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、放小车的长木板应该使其水平放置  

D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

某小组同学用下述方法验证动能定理，如图所示，在带滑轮的长板上放置一个质量为m1的木块，已知木块与长板间动摩擦因数为μ．用跨过滑轮（滑轮的大小可不计）的细线将m1与另一个木块m2相连接．开始时m2离地面高度为h，m1离长板右端距离也为h，放开后m2带动m1作加速运动．当m2落地时m1正好离开长木板，最后m1也落地（m1抛出后在空中运动的过程中细线始终处于松弛状态）．m1、m2、h、μ均已知，手边只有刻度尺一个测量工具．

（1）用这个装置及刻度尺验证m1、m2一起运动过程的动能定理时______

（A）针对的物体是m1，过程是m1在空中运动的过程

（B）针对的物体是m2，过程是m2落地前的运动过程

（C）针对的物体是m1和m2，过程是m2落地前的运动过程

（D）针对的物体是m1和m2，过程是m1落地前的运动过程

（2）实验中还需要测量的物理量有______．（写出具体的物理量名称及其符号）

（3）所研究的过程中合外力做功的表达式为______，动能变化量的表达式为______．（用题目中的已知量和测得量的符号表示，重力加速度为g）

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化和合外力对它所做的功关系。图中A小车，连接在小车后面纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。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。

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差，填入下表。 请以为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出图象。若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力大小为______________N；

（2）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是____________________________________，实验操作中改进的措施是__________________________________________________。

（1）某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验，他想用钩码的重力表 示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是____。

（2）打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03 kg时，实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O 及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。

表：纸带的测量结果

（3）实验测得小车的质量为0.22 kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023 J，小车的动能变化为__ J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。

某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“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。图乙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，利用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：

（1）打B点时，小车的瞬时速度vB=____________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时外力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，外力对小车所做的功为 _______________（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的关系图象如图丙所示。根据该图的形状，某同学对合外力做的功w 与物体的速度v的关系做出的猜想，肯定不正确的是

[     ]

A.

B.

C.

D.

某探究小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，实验器材有打点计时器、打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、滑块、纸带、毫米刻度尺、长木块、小桶、细沙，组装好实验器材后按实验步骤进行操作，则：

（1）平衡了滑块的摩擦力后，实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量_________滑块的质量。（填远小于、等于或远大于）

（2）在满足（1）的条件的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。

乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。

a．按图把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；

b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；

c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3……；

d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3……；（重力加速度g=9.80m／s2）

e．求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为v1、v2、v3……，再求出它们的平方v12、v22、v32……；

f．用纵坐标表示速度的平方v2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出v2-W图象，并在图象中描出（W1，v12）坐标点，再连成图线。（以下计算保留到小数点后两位）

（1）在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则配重重力所做的功WA=_____________J；

（2）该同学得到的v2-W图象如图所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度v0=_____________m／s；

（3）小车的质量M=______________kg。

某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员，要完成该实验。

（1）你认为首先要进行的步骤是________________________；

（2）实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_____________；

（3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_______________（用题中的字母表示）。