- 探究功与速度变化的关系
- 共351题
实验室备有如下器材：小钢球、轻质弹簧、毫米刻度尺、天平，小钢球放在竖直弹簧上处于静止状态，如图所示。请你利用此装置和上述器材，设计一些实验，并写出你所要解决的问题、方法步骤以及可能的结论。
正确答案
“略”
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，小车的运动应该是__ ，因此，纸带上打出的点的分布情况应该是___ ，可由___ 部分求出小车获得的速度。
正确答案
变速的，不均匀的，点分布均匀的
（单选）如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是 （ ）
正确答案
A、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；
B、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故B正确；
C、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；
故选：B
在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中．
（1）某同学的实验设计方案如图甲所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，实验时在安装正确、操作规范的前提下（已平衡摩擦力）还需要满足的条件：______
（2）实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有：______
（3）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图乙所示，则小车匀速运动时的速度大小为______m/s．（计算结果保留3位有效数字）
正确答案
（1）小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；
其次：设小车质量M，钩码质量m，整体的加速度为a，绳上的拉力为F，则：对小车有：F=Ma；对钩码有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力，则要求：Ma=（M+m）a，必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量，这样两者才能近似相等．
故答案为：钩码的重力远小于小车的总重力．
（2）验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=
故答案为：钩码的重力和小车的总质量．
（3）最后匀速的读数就为最大速度，由纸带可知，CE之间的速度即为最后匀速速度
v=
故答案为：1.40．
学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了如图示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处，杆由水平位置静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h．
（1）该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为______mm．
（2）调节光电门在圆弧上的位置，测得多组数据如表格所示．请
选择适当的数据处理方法，猜想并写出vA与h的函数关系等式______．
（3）当地重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦，结合你找出的函数关系式，根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK=______（请用数字、质量m、速度vA表示）．
（4）为了减小空气阻力对实验的影响，请提出一条可行性措施______．
正确答案
（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标尺上第5条刻度线和主尺上某一刻度线对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：7mm+0.25mm=7.25mm．
（2）质点的动能与速度的平方成正比，故可以求出速度的平方，如下表：
由上述表格得到：vA2=30h；
（3）设杆长L，杆转动的角速度为：ω=
在杆上取△x长度微元，设其离O点间距为x，其动能为：
积分得到：EK=
（4）为了减小空气阻力对实验的影响，选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆．
故答案为：
（1）7.25
（2）vA2=30h
（3）
（4）选择密度较大的直杆或选择直径较小的直杆．
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