热门试卷

探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；

（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；

（3）作出W-v草图；

（4）分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。 以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是__________。

A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……

B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜

C．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

D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算

某课外兴趣小组利用如图1所示的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”

（1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系，如图2所示图象中能表示该同学实验结果的是______．

（2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某此实验中一段纸带的打点记录如图3所示，则小车运动的加速度大小为______m/s2（保留3位有效数字）

（3）实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小为v，钩码的质量为m，小车的总质量为M，设重力加速度为g，则mgs______ （选填“大于”、“小于”或“等于”）小车动能的变化．

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一工件的长度，如图甲所示，图示的读数是______mm；

（2）科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，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程．

答：______

Ⅱ．实验探究：

①某同学的实验方案如图乙所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，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．______；

②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，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如下图．则打C点时小车的速度为______；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有______．

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图（甲）的实验装置．

（1）实验时为了保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m＜＜M的同时，实验时首先要做的步骤是______．

（2）如图（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距s和速度大小vA、vB．已知砂和砂桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g．则本实验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物理量）．

如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．思考该探究方案并回答下列问题：

（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______．

A．防止小车不能被橡皮筋拉动

B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

C．便于小车获得较大的弹射速度

D．防止纸带上打点不清晰

（2）实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化．

甲同学：把多条相同的橡皮筋并在一起，并把小车拉到相同位置释放；

乙同学：通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化．

你认为______（填“甲”或“乙”）同学的方法可行．

（3）本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系．若所作的W-v的图象如图所示，则下一步应作______（填“W-v2”或“W-”）的关系图象．

某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，小车经平衡摩擦力后，挂上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小车弹出，脱离橡皮筋沿木板滑行．

①实验时打点计时器与学生电源按图乙连接，正确的连接是______（填“A”或“B”）

②实验中，甲、乙俩同学用两种不同的方法来改变橡皮筋对小车所做的功．

甲同学：改变相同橡皮筋的条数，小车每次到同一位置释放；

乙同学：保持橡皮筋的条数不变，小车每次拉倒不同的位置释放．

你认为______（填“甲”或“乙”）同学的方法更合理．

③从释放小车到刚脱离橡皮筋的过程，小车的运动可能是______

A．匀加速运动B．匀减速运动C．加速度增大的加速运动D．加速度减小的加速运动

④实验中测得小车质量为1.0kg，某次实验得到的纸带及测量数据如图所示，测得小车获得的动能为______J（保留两位有效数字）．打点计时器工作频率为50Hz．

为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为、2、3……；

b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度1、2、3……；

c．做出图象；

d．分析图象。如果图象是一条直线，表明；如果不是直线，可考虑是否存在2、3、等关系。

（1）在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：         。

（2）对于该实验，下列操作中属于实验要求的是       。

A．小车每次都应从静止开始释放

B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力

C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度D．必须测量出小车的质量

（1）①某同学用下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，除了要求钩码的质量远小于小车的质量外，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0.03kg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0.22kg．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0.023J，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“合力对物体做的功等于物体动能的变化”．

（2）某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为L，电阻约为20Ω，可提供的器材有：

A．电流表G，内阻RE=120Ω，满偏电流IE=3mA

B．电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～250mA

C．螺旋测微器

D．电阻箱（0-9999Ω，0.5A）

E．滑动变阻器RE（5Ω，1A）

F．干电池组（3V，0.05Ω）

G．一个开关和导线若干

他进行了以下操作：

①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径．如图1所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径d=______．

②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用．这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω．

③设计实验电路图．图2中虚线框里只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整．

④实验电路连接．请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线（图3）．

⑤测量并计算电阻率．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为l1，电流表A的示数为l2．请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=______．

在“探究外力做功与物体动能变化关系”实验中．

（1）实验室提供了以下实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、重锤（质量已知），为顺利完成本实验，你还需要的器材有：______；（选填字母代号）

A、天平    B、弹簧秤    C、刻度尺    D、秒表

（2）实验室中有两种重锤：质量为50g的铝锤A，质量为100g铅锤B，应选用______；（选填字母代号）

（3）实验中获得如图所示纸带，若取g=10m/s2，完成下列数据．

vB=______m/s，vE=______m/s．从B到E过程中，重锤动能变化量△Ek=______；重力对重锤所做的功W=______．△Ek与W的大小关系是△Ek______W（选填“＞”、“=”或“＜”）．（保留二位有效数字）

某同学为“探究恒力做功和物体动能变化间的关系”，采用了如图所示的“探究物体加速度与物体质量、受力之间关系”的实验装置．

该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，钩码的总质量m与滑块的质量M应该满足的实验条件是______；实验时首先要做的步骤是______．