一同學為了研究外力對物體做功與物體動能變化的關(guān)系，利用圖甲所示的裝置首先探究“功與速度變化的關(guān)系”．他讓被拉長的橡皮筋對小車做功，使小車由靜止獲得一定的速度，同過改變橡皮筋的根數(shù)來改變橡皮筋對小車做功的數(shù)值，測出橡皮筋做功結(jié)束時小車對應的速度，研究功與小車速度變化的關(guān)系．
（1）該同學在實驗操作中，應該注意的是
BD
BD
．
A．每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必須保持一致
C．放小車的長木板應該放在水平桌面上，并盡量使其水平
D．先接通電源讓打點計時器工作，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（2）圖乙是該同學在實驗中獲得的一條紙帶，他使用的計時器每隔0.02s打一個點，從A點開始各相鄰計時點間的距離如圖乙所示．由圖乙可知，小車的運動情況可描述為：A、B間表示小車做
變速
變速
運動；B、C段表示小車做
勻速
勻速
運動．橡皮筋做功結(jié)束時，小車獲得的速度為
3.6
3.6
m/s．
（3）當該同學用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…并起來進行第一次、第二次、第三次…實驗時，橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度如下表所示． （v為小車獲得的最大速度）請在給出的坐標紙上作出小車的W-v2圖象，并由此得出實驗結(jié)論：
w與v2成正比關(guān)系
w與v2成正比關(guān)系
．
分析：（1）實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，再加上打點計時器測出小車獲得的最大速度即動能可求；
（2）根據(jù)紙帶上所打點之間的距離，可以判斷小車的運動情況；
（3）根據(jù)圖象為過原點的直線可以正確得出結(jié)果．
解答：解：（1）A、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W=
1
2
mv2的關(guān)系，所以當小車質(zhì)量一定時：w與v2成正比，我們只需要看w與v2是否成正比即可，故A錯誤；
B、實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故B正確；
C、實驗中橡橡皮筋對小車所做功認為是合外力做功，因此需要平衡摩擦力，故木板應該是傾斜的，故C錯誤；
D、做紙帶類型的題時：統(tǒng)一的要求都是先接通電源，后讓紙帶運動．故D正確．
故選BD．
（2）由乙圖可知，AB之間的點距不斷變化，因此小車做變速運動，BC之間點距相同，因此為勻速運動，即此時獲得的速度為最大速度，故有：
v=
x
T
=
7.2cm
0.02s
=3.6m/s
故答案為：變速，勻速，3.6．
（3）圖象為過原點的直線，因此根據(jù)數(shù)學知識可知，得出的結(jié)論為w與v2成正比關(guān)系．
故答案為：w與v2成正比關(guān)系．
點評：實驗中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可，圍繞實驗原理和實驗目的進行理解和記憶．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學用如圖1所示的實驗裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實驗誤差，除了要求鉤碼的重力遠小于小車的重力外，在實驗中應該采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（2）打點計時器使用50Hz的交流電．圖2是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應位置．

表：紙帶的測量結(jié)果
測量點 S/cm v/（m?s-1）
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
（3）實驗測得小車的質(zhì)是為0.22kg．此同學研究小車運動過程中A點到E點對應的拉力對小車做的功為0.023J，小車的動能變化為
0.022
0.022
J，這樣在實驗允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對物體做的功等于物體動能的變化”．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用打點計時器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進行《探究動能定理》的實驗（如圖1），他首先將打點計時器固定在斜面的上端，并將滑塊與紙帶相連，讓紙帶穿過打點計時器，接通低壓交流電源（已知頻率為f）后釋放滑塊，打點計時器在紙帶上打下一系列記數(shù)點．
回答下列問題：（用已知字母表示）
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（1）寫出影響滑塊動能變化的主要因素
（2）該實驗探究中為了求合外力，應先求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)．該同學通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點間距均勻的紙帶（如圖2），此時相對應的斜面長為L斜面高為h．由此可求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ=
 

（3）保持斜面長度不變，升高斜面高度到H（H＞h），該同學在實驗中得到一條打點清晰的紙帶（如圖3），用直尺測出S1 S2 S3，對A、B兩點研究：
此時滑塊在A、B兩點的速度大小為：VA=
 
，VB=
 

（4）如果該同學在記錄數(shù)據(jù)時各物理量的單位分別是：L、H、S1、S2、S3為cm，m為kg，f為Hz，g為m/s2，對AB段進行研究，在實驗允許的誤差范圍內(nèi)，該同學根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計算合外力對滑塊所做的功為W，滑塊動能的改變量為△Ek，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請分析其原因．寫出該同學計算出的數(shù)值W與△Ek之間正確關(guān)系的表達式．
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學用如圖所示的實驗裝置進行“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實驗誤差，除了要求鉤碼的重力遠小于小車的重力外，在實驗中應該采取的必要措施是          。

   （2）打點計時器使用50Hz的交流電。下圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg時實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應位置。

表：紙帶的測量結(jié)果

測量點

S/cm

v/（m·s-1）

O

0．00

0．35

A

1．51

0．40

B

3．20

0．45

C

 

 

D

7．15

0．54

E

9．41

0．60

   （3）實驗測得小車的質(zhì)是為0．22Kg。此同學研究小車運動過程中A點到E點對應的拉力對小車做的功為0．023J，小車的動能變化為           J，這樣在實驗允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對物體做的功等于物體動能的變化”。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年度湖北省武漢市高一年級模塊測試物理試卷 題型：實驗題

（1）某同學用如圖所示的實驗裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實驗誤差，除了要求鉤碼的重力遠小于小車的重力外，在實驗中應該采取的必要措施是                      。

（2）打點計時器使用50Hz的交流電。下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg時實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應位置。
表：紙帶的測量結(jié)果

測量點
S/cm
v/(m·s-1)
O
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
 
 
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
 
（3）實驗測得小車的質(zhì)是為0.22 kg。此同學研究小車運動過程中A點到E點對應的拉力對小車做的功為0.023J，小車的動能變化為           J，這樣在實驗允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對物體做的功等于物體動能的變化”。

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