高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)17

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十七)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．小明和小帆同學(xué)利用如圖7-6-7所示的裝置探究功與速度的變化關(guān)系，對(duì)于橡皮筋和小車(chē)連接的問(wèn)題，小明和小帆同學(xué)分別有兩種接法，你認(rèn)為正確的是________(填“甲”或者“乙”)圖7-6-7【解析】橡皮筋不能拴在釘子上，所以甲的接法正確．【答案】甲2．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖7-6-8所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.圖7-6-8(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做是為了()A．使釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑B．增大小車(chē)下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?chē)．把第1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W1，……橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后使小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶(如圖7-6-9所示)求得小車(chē)獲得的速度為_(kāi)_______m/s.圖7-6-9(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v圖象如圖7-6-10所示，根據(jù)圖線(xiàn)形狀，可知W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖()圖7-6-10【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中木板傾斜是為了平衡摩擦力，使橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C、D正確．(2)v＝eq\f(4×10－2,m/s＝2m/s(3)實(shí)驗(yàn)證明W∝v2，所以W-v圖線(xiàn)應(yīng)為一條拋物線(xiàn)，C正確．【答案】(1)CD(2)2(3)C3．下面探究“功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)步驟，其合理順序是________．①將小車(chē)?yán)翀D中C處，使AB和BC間距離大致相等，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，放開(kāi)小車(chē)，小車(chē)帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，打下一系列的小點(diǎn)，由紙帶分析求出小車(chē)通過(guò)B位置時(shí)的速度v，設(shè)第1次橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W.②做出W-v、W-v2的圖象，分析圖象的特點(diǎn)，得出結(jié)論．③如圖7-6-11所示，先固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在長(zhǎng)木板的兩側(cè)A處釘兩個(gè)小釘，小車(chē)放在B處掛上一根橡皮筋(即圖示情況)，使橡皮筋處于自由長(zhǎng)度．圖7-6-11④用2條、3條…同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)保持橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度不變，用同樣的方法測(cè)出v2、v3…記下2W、3W…記入表格．【解析】合理順序?yàn)棰?、①、④、?【答案】③①④②4．某同學(xué)利用圖7-6-12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(chē)速度v/(m·s－2)(注：每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣)圖7-6-12(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(huà)出橡皮筋所做的功W與小車(chē)速度v的圖象．(畫(huà)在圖7-6-12乙中)(3)由圖大致可判斷出W與v的關(guān)系是______________________________________________________________.(4)填寫(xiě)下表的空白部分.實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功W0v2/(m2·s－2)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(chē)獲得的速度有關(guān)，并且做功越多，小車(chē)獲得的速度越大．(2)W與v關(guān)系的圖象為拋物線(xiàn)，如圖所示．(3)可能W∝v2.(4)如表.實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2·s－2)W與v的關(guān)系W∝v2【答案】見(jiàn)解析 [能力提升]5．某同學(xué)利用圖7-6-13所示示裝置探究外力做功與物體動(dòng)能的關(guān)系．在水平光滑的桌面上固定豎直的擋板可以安裝多個(gè)相同的水平彈簧，如果讓小車(chē)壓縮彈簧，釋放小車(chē)后，彈簧的彈力對(duì)小車(chē)做功，可使小車(chē)的動(dòng)能增加．已知彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車(chē)即到達(dá)最大速度，此處放置的電腦測(cè)速儀可以迅速測(cè)出小車(chē)的速度．現(xiàn)有5條完全相同的彈簧(圖中只畫(huà)出兩條)可以完成實(shí)驗(yàn)．第一次在小車(chē)和豎直擋板之間放一條彈簧，推動(dòng)小車(chē)壓縮彈簧Δx后，由靜止迅速釋放小車(chē)，測(cè)出小車(chē)的速度為v1；第二次放兩條彈簧，也壓縮Δx后，由靜止釋放小車(chē)，測(cè)出小車(chē)的速度為v2；……現(xiàn)已測(cè)得四組數(shù)據(jù)，其中還欠缺一組數(shù)據(jù)，如下表所示：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：69390096】圖7-6-13彈簧的條數(shù)12345彈力做的功W02W03W04W05W0速度vn/m·s－1速度的平方veq\o\al(2,n)/(m2·s－2)(1)請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出W-v2圖象；(2)由W-v2圖象可知，W與v2的關(guān)系是________．(3)請(qǐng)你根據(jù)已探知的規(guī)律，由圖象對(duì)應(yīng)的值將v4及veq\o\al(2,4)分別填入表中對(duì)應(yīng)的空白處．【解析】(1)圖象如圖(2)由圖象可知W與v2成正比(3)由圖象可以看出v4及veq\o\al(2,4)分別為【答案】見(jiàn)解析6．某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖7-6-14甲所示的實(shí)驗(yàn)．將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．先用手提著紙帶，使重物靠近計(jì)時(shí)器靜止．然后接通電源，松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)．得到的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理；取OA＝AB＝BC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA＝m/s，vB＝m/s，vC＝m/s.圖7-6-14根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2?【解析】設(shè)由O到A的過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為W，那么由O到B過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為2W.由O到C過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為3W.由計(jì)算可知，veq\o\al(2,A)＝×10－2m2/s2，veq\o\al(2,B)＝×10－2m2/s2，veq\o\al(2,C)＝×10－2m2/s2，eq\f(veq\o\al(2,B),veq\o\al(2,A))≈2，eq\f(veq\o