2019-2020年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 6 實(shí)驗(yàn) 探究功與速度變化的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 6 實(shí)驗(yàn) 探究功與速度變化的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc
2019-2020年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 6 實(shí)驗(yàn) 探究功與速度變化的關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版必修21(多選)(xx濟(jì)南高一檢測(cè))關(guān)于“探究恒力做功與動(dòng)能變化”的實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行B應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平C平衡摩擦力時(shí),若紙帶上打出的點(diǎn)越來越密,就應(yīng)調(diào)大斜面傾角D平衡摩擦力時(shí),若紙帶上打出的點(diǎn)越來越疏,就應(yīng)調(diào)大斜面傾角【解析】實(shí)驗(yàn)中調(diào)整定滑輪高度,使細(xì)繩與木板平行,這樣能使細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于它受的合力,A對(duì),B錯(cuò);紙帶上打出的點(diǎn)越來越密,表明小車做減速運(yùn)動(dòng),摩擦力平衡不夠,這時(shí)需要墊高木板一端,使斜面傾角增大,直到打出的點(diǎn)均勻?yàn)橹?,C對(duì),D錯(cuò)【答案】AC2關(guān)于“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,下列敘述正確的是()A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致C放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出【解析】本實(shí)驗(yàn)沒有必要算出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要測(cè)出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足夠了,A錯(cuò);每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必須保持一致,只有這樣才能保證以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋做的功是第一次的整數(shù)倍,B錯(cuò);小車運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)受到阻力,只有使木板傾斜到一定程度,才能減小誤差,C錯(cuò);實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始穩(wěn)定工作,然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出,D正確【答案】D3在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,得到的紙帶如圖767所示,小車的運(yùn)動(dòng)情況可描述為:A、B之間為_運(yùn)動(dòng);C、D之間為_運(yùn)動(dòng)小車離開橡皮筋后的速度為_m/s.圖767【解析】由圖可知小車在A、B之間做加速運(yùn)動(dòng),由于相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間位移之差不等,由xaT2知,小車的加速度是變化的,故做變加速運(yùn)動(dòng)在C、D之間計(jì)數(shù)點(diǎn)均勻分布,說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)小車離開橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng),由CD段紙帶求出速度為:v m/s0.36 m/s.【答案】變加速勻速0.364某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖768所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致),每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算圖768(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和_(選填“交流”或“直流”)電源(2)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力,則下面操作正確的是()A放開小車,能夠自由下滑即可B放開小車,能夠勻速下滑即可C放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可D放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是()A橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)如圖769所示的紙帶回答)圖769【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源;(2)平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,放開拖著紙帶的小車,小車能夠勻速下滑即可,故D正確;(3)放開小車后,小車做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)橡皮筋的拉力大小等于摩擦力大小時(shí),小車的速度最大,此時(shí)橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài),B正確;(4)從紙帶上看,紙帶的GJ段打點(diǎn)比較均勻,所以應(yīng)選用紙帶的GJ段進(jìn)行測(cè)量【答案】(1)交流(2)D(3)B(4)GJ5在“探究恒力做功和物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖7610所示,該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為此,實(shí)驗(yàn)時(shí)在安裝正確、操作規(guī)范的前提下(已平衡摩擦力),還需要滿足的條件是_圖7610(2)如圖7611所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是該同學(xué)確定的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,距離如圖所示則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為_;要驗(yàn)證合外力的功與速度變化的關(guān)系,除位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有_圖7611【解析】(1)只有當(dāng)鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力時(shí),才能近似地認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼的重力(2)C點(diǎn)的速度等于BD段的平均速度,故vC.要探究合外力做的功和速度變化間的關(guān)系,需要測(cè)出小車受到的拉力大小(鉤碼的重力)和小車位移,所以除位移、速度外,還需要測(cè)出鉤碼的重力【答案】(1)鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力(2)鉤碼的重力6(xx揚(yáng)州高一檢測(cè))某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟是:擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖7612所示圖7612將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,并按住小車在質(zhì)量為10 g、30 g、50 g的三種鉤碼中,他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上接通電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,釋放小車,打出一條紙帶(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,經(jīng)測(cè)量、計(jì)算,得到如下數(shù)據(jù):第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0 cm.打下第N個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00 m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)做小車所受的拉力,算出拉力對(duì)小車做的功為_ J,小車動(dòng)能的增量為_ J.(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果,他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”,且誤差很大顯然,在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是:_.【解析】(1)拉力Fmg0.0509.8 N0.49 N拉力對(duì)小車做的功WFl0.490.400 J0.196 J小車動(dòng)能的增量Ekmv20.2001.002 J0.100 J.(2)誤差很大的可能原因:小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量,使鉤碼的重力與小車受到的拉力差別較大;沒有平衡摩擦力【答案】(1)0.196 0.100(2)小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量;沒有平衡摩擦力7某同學(xué)利用圖7613甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系,得到了下表的數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋條數(shù)13457小車速度v/(ms1)0.711.231.421.581.87(注:每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣)圖7613(1)由表可得出定性結(jié)論:_.(2)設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為W0,大致畫出橡皮筋所做的功W與小車速度v的圖象(畫在圖7613乙中)(3)由圖大致可判斷出W與v的關(guān)系是_.(4)填寫下表的空白部分.實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功W0v2/(m2s2)W與v的關(guān)系【解析】每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣,一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做的功為W0,則做功與拉長(zhǎng)橡皮筋條數(shù)成正比,第2、3、4、5次拉長(zhǎng)橡皮筋做功應(yīng)分別為3W0、4W0、5W0、7W0.(1)定性結(jié)論:橡皮筋做的功與小車獲得的速度有關(guān),并且做功越大,小車獲得的速度越大(2)W與v關(guān)系的圖象為拋物線,如圖所示(3)可能Wv2.(4)如表.實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2s2)0.501.512.022.503.50W與v的關(guān)系Wv2【答案】見解析8某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器“探究功與速度變化的關(guān)系”如圖7614所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,記錄小車通過A、B點(diǎn)時(shí)的速度大小,小車中可以放置砝碼圖7614(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:測(cè)量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路將小車停在C點(diǎn),_,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B點(diǎn)時(shí)的速度在小車中增加砝碼或_,重復(fù)的操作(2)下表是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,|vv|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所做的功表格中的E3_,W3_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|vv|/ m2/s2E/JF/NW/J10.5000.760.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.2002.4201.21051.0002.841.4202.8601.430(3)根據(jù)表格,請(qǐng)?jiān)趫D7615中的方格紙上作出EW圖線圖7615【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)過程中拉力對(duì)小車和拉力傳感器做功使小車和拉力傳感器的動(dòng)能增加,所以需要測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量;通過控制變量法只改變小車的質(zhì)量或只改變拉力大小得出不同的數(shù)據(jù);(2)通過拉力傳感器的示數(shù)和A、B間距用WFL可計(jì)算拉力做的功;(3)利用圖象法處理數(shù)據(jù),可知W與E成正比,作圖可用描點(diǎn)法,圖線如圖所示【答案】(1)小車釋放小車減少砝碼(2)0.600 J0.610 J(3)見解析圖