2025高考物理一輪復(fù)習(xí)第15講.實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系.含答案

2025高考物理一輪復(fù)習(xí)第15講.實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系.含答案202025年高考解決方案實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：上課時(shí)間：上課時(shí)間：第15講探究功與速度變化的關(guān)系階段復(fù)習(xí)階段復(fù)習(xí)前段時(shí)間學(xué)習(xí)的內(nèi)容現(xiàn)在是否依然很熟練？是否需要去自己的錯(cuò)題寶庫(kù)游覽一番？2014年高考怎么考2014年高考怎么考考點(diǎn)解讀2011年2012年2013年---------------------知識(shí)講練知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理：不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對(duì)小車做功W、2W、3W；由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，也可以用其他方法測(cè)出，這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)；以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度或速度的平方為橫坐標(biāo)，做出、曲線，分析曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：小車（前面帶小鉤）、100g-200g砝碼、長(zhǎng)木板、兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙袋、學(xué)生電源及導(dǎo)線（使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源）、5-6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟：按照如圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時(shí)平衡摩擦力；先將一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙袋測(cè)出小車獲得的速度，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功為，測(cè)出小車獲得的速度，將數(shù)據(jù)記入表格；用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格。數(shù)據(jù)處理：測(cè)量小車的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如上圖所示的紙帶，為了探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系，需要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，應(yīng)在紙帶上測(cè)量的物理量是（用字母表示）：、間的距離x，小車速度的表達(dá)式是（用測(cè)量的物理量表示）（T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：橡皮筋條數(shù)位移時(shí)間速度速度平方實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上畫出和圖線（“”以一根橡皮筋做的功為單位）。誤差分析：誤差的主要來源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比；沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過大也會(huì)造成誤差；利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來誤差。注意事項(xiàng)：平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡，方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角；側(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的；小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 。A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4～6VB．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等C．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的圖像，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系關(guān)于“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，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在用圖所示裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是（）A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的：放在長(zhǎng)木板的小車，由靜止開始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運(yùn)動(dòng)，小車?yán)瓌?dòng)固定在它上面的紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同C．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算如圖，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說法正確的是（）A．橡皮筋做的功可以直接測(cè)量B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加C．橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功D．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做________；A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑 B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，……；橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車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（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s.（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W－v草圖如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想肯定不正確的是________．A．W∝eq\r(v) B．W∝eq\f(1,v) C．W∝v2 D．W∝v3（4）如果W∝v2的猜想是正確的，則畫出的W－v2圖象應(yīng)是_______________________________；（5）在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是_________________________.（只要回答出一種原因即可）（2009·廣東）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖所示，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50.0cm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時(shí)的速度大小，小車中可以放置砝碼．（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①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；②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時(shí)的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．（2）表1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，|veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)|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ΔE，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ΔE3＝________，W3＝________.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）根據(jù)表1，請(qǐng)?jiān)趫D中的方格紙上作出ΔE－W圖線．表1數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)|/（m/s）2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……（2）分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3……（3）作出W－v草圖；（4）分析W－v圖像。如果W－v圖像是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是________。A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W……B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ嚎梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜。C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算。在“探究恒力做功與物體的動(dòng)能改變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B.天平；C.秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細(xì)線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板。（1）其中多余的器材是________，缺少的器材是________。（2）測(cè)量時(shí)間的工具是________；測(cè)量質(zhì)量的工具是________。（3）如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車（質(zhì)量為m）在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶。測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。請(qǐng)分析：利用這些數(shù)據(jù)能否驗(yàn)證動(dòng)能定理？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，請(qǐng)說出做法，并對(duì)這種做法做出評(píng)價(jià)。某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲探究“做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置。（1）該學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用砂和砂桶的重力作為滑塊受到的合外力，探究滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法，該小組成員提出了以下實(shí)驗(yàn)措施，你認(rèn)為有效的有____。A．保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于滑塊的質(zhì)量 B．保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量C．保持長(zhǎng)木板水平 D．把長(zhǎng)木板的左端墊起適當(dāng)?shù)母叨纫云胶饽Σ亮．調(diào)整滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的B、K兩點(diǎn)來探究滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。在本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：砂和砂桶的質(zhì)量m1、滑塊的質(zhì)量m2，A、C間的距離s1，J、L間的距離s2，B、K間的距離s。本實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的表達(dá)式為________。（用測(cè)量物理量相應(yīng)的字母表示）為了探究恒力作用時(shí)的動(dòng)能定理，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)，他讓滑塊在某一水平面上滑行，利用速度采集器獲取其初速度v，并測(cè)量出不同初速度的最大滑行距離x，得到下表所示幾組數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組123456v/（m·s－1）00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442（1）一同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，作出x—v圖像如圖所示。觀察該圖像，該同學(xué)作出如下推理：根據(jù)x—v圖像大致是一條拋物線，可以猜想，x可能與v2成正比。請(qǐng)?jiān)趫D乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖線驗(yàn)證該同學(xué)的猜想。（2）根據(jù)你所作的圖像，你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2的關(guān)系是___________。某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面（如圖所示）、直尺等儀器進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，他首先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通低壓交流電源（已知其頻率為f）后釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列記數(shù)點(diǎn)。回答下列問題：（用已知字母表示）（1）寫出影響滑塊動(dòng)能變化的主要因素______________________________________。（2）該實(shí)驗(yàn)探究中為了求合外力，應(yīng)先求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)。該同學(xué)通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點(diǎn)間距均勻的紙帶，如圖所示，此時(shí)相對(duì)應(yīng)的斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)、斜面高為h。由此可求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝________。（3）保持斜面長(zhǎng)度不變，升高斜面高度到H（H>h），該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶，如圖所示，用直尺測(cè)出x1、x2、x3，對(duì)A、B兩點(diǎn)研究：此時(shí)滑塊在A、B兩點(diǎn)的速度大小為：vA＝_______，vB＝________。（4）如果該同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)各物理量的單位分別是：L、H、x1、x2、x3單位為cm，質(zhì)量m單位是kg，頻率f單位為Hz，重力加速度g單位為m/s2，對(duì)AB段進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)，該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計(jì)算合外力對(duì)滑塊所做的功為W，滑塊動(dòng)能的改變量為ΔEk，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請(qǐng)分析其原因。寫出該同學(xué)計(jì)算出的數(shù)值W與ΔEk之間正確關(guān)系的表達(dá)式________。知識(shí)講練知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)原理：不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變__________確定對(duì)小車做功W、2W、3W；由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由__________和打__________測(cè)出，這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)；以__________為縱坐標(biāo)，____________________為橫坐標(biāo)，做出、曲線，分析曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：小車（前面帶小鉤）、100g-200g砝碼、長(zhǎng)木板、兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙袋、學(xué)生電源及導(dǎo)線（使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源）、5-6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟：按照如圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時(shí)__________；先將一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙袋測(cè)出小車獲得的速度，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功為，測(cè)出小車獲得的速度，將數(shù)據(jù)記入表格；用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格。數(shù)據(jù)處理：測(cè)量小車的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如上圖所示的紙帶，為了探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系，需要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，應(yīng)在紙帶上測(cè)量的物理量是（用字母表示）：、間的距離x，小車速度的表達(dá)式是（用測(cè)量的物理量表示）__________（T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：橡皮筋條數(shù)位移時(shí)間速度速度平方實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上畫出和圖線（“”以一根橡皮筋做的功為單位）。誤差分析：誤差的主要來源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比；沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過大也會(huì)造成誤差；利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來誤差。注意事項(xiàng)：平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡，方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的__________判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角；側(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的；小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些。鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)（1）①某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示。他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是： a b ②如圖所示是某次實(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。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為；要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，測(cè)得位移和速度后，還要測(cè)出的物理量有。AABCDEF△x1△x2△x3△x4△x5（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．以下是一實(shí)驗(yàn)小組所獲取的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標(biāo)系，作出圖像．表格：小車受力相同（均取砂桶質(zhì)量m＝50g）．次數(shù)小車質(zhì)量：M/g加速度：a/m·s－212001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00OO 根據(jù)圖象判斷，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的最主要原因是：________________________________“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為、、……，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。木板木板打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車橡皮筋（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等C．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測(cè)出的小車最大速度和橡皮筋做的功W，依次做出、、、、……的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）下圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，。已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度。運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向ABCDEO202025年高考解決方案實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)6：探究功與速度變化的關(guān)系學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：上課時(shí)間：上課時(shí)間：第15講探究功與速度變化的關(guān)系階段復(fù)習(xí)階段復(fù)習(xí)前段時(shí)間學(xué)習(xí)的內(nèi)容現(xiàn)在是否依然很熟練？是否需要去自己的錯(cuò)題寶庫(kù)游覽一番？2014年高考怎么考2014年高考怎么考考點(diǎn)解讀2011年2012年2013年---------------------知識(shí)講練知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^探究外力對(duì)物體做功與物體速度的關(guān)系；通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理：不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對(duì)小車做功W、2W、3W；由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，也可以用其他方法測(cè)出，這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)；以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)，小車獲得的速度或速度的平方為橫坐標(biāo)，做出、曲線，分析曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：小車（前面帶小鉤）、100g-200g砝碼、長(zhǎng)木板、兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙袋、學(xué)生電源及導(dǎo)線（使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源）、5-6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟：按照如圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時(shí)平衡摩擦力；先將一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙袋測(cè)出小車獲得的速度，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；用2條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功為，測(cè)出小車獲得的速度，將數(shù)據(jù)記入表格；用3條、4條……橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格。數(shù)據(jù)處理：測(cè)量小車的速度：實(shí)驗(yàn)獲得如上圖所示的紙帶，為了探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系，需要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車的速度，即小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度，應(yīng)在紙帶上測(cè)量的物理量是（用字母表示）：、間的距離x，小車速度的表達(dá)式是（用測(cè)量的物理量表示）（T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：橡皮筋條數(shù)位移時(shí)間速度速度平方實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標(biāo)紙上畫出和圖線（“”以一根橡皮筋做的功為單位）。誤差分析：誤差的主要來源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比；沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過大也會(huì)造成誤差；利用打上點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)帶來誤差。注意事項(xiàng)：平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡，方法是輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角；側(cè)小車速度時(shí)，紙帶上的點(diǎn)應(yīng)選均勻部分的，也就是選小車做勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的；小車質(zhì)量應(yīng)大一些，使紙帶上打的點(diǎn)多一些。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 。A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4～6VB．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等C．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－vm2、W－vm3、W2－vm、W3－vm……的圖像，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系【答案】CD關(guān)于“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，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)沒有必要測(cè)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實(shí)驗(yàn)時(shí)的多少倍就已經(jīng)足夠了，A不正確；每次實(shí)驗(yàn)橡皮筋伸長(zhǎng)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實(shí)驗(yàn)時(shí)的整數(shù)倍，B不正確；小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，只有使木板傾斜到一定程度，平衡掉摩擦力才能減小誤差，C不正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作，然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，D正確。【答案】D在用圖所示裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是（）A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度【解析】本題主要考查本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，考查考生的理解能力．實(shí)驗(yàn)通過增加橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋 對(duì)小車做的功成倍增加，故A正確，B錯(cuò)誤，小車的速度對(duì)應(yīng)的是橡皮筋對(duì)小車做功完畢時(shí)的情 形，故C正確，D錯(cuò)誤．【答案】AC在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的：放在長(zhǎng)木板的小車，由靜止開始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運(yùn)動(dòng)，小車?yán)瓌?dòng)固定在它上面的紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同C．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算【解析】在本題的實(shí)驗(yàn)中，由于小車在運(yùn)動(dòng)中受到阻力（摩擦力和紙帶的阻力），所以要使長(zhǎng)木板適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力，重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使橡皮筋對(duì)小車所做的功與它的條數(shù)成正比，所以用到橡皮筋的條數(shù)雖然不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同，利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，由于要計(jì)算的是小車脫離橡皮筋后勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算，故A、B、D選項(xiàng)是正確的．【答案】ABD如圖，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說法正確的是（）A．橡皮筋做的功可以直接測(cè)量B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加C．橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功D．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍【解析】橡皮筋的功等于橡皮筋所釋放的彈性勢(shì)能，但無法直接測(cè)量，橡皮筋的條數(shù)成倍增加，彈性勢(shì)能也會(huì)成倍增加，即做功成倍增加，但橡皮筋只是在釋放彈性勢(shì)能的一段時(shí)間內(nèi)才做功，故A、C錯(cuò)，B對(duì)．橡皮筋的彈性勢(shì)能與形變量的平方成正比，當(dāng)拉伸為原來的兩倍時(shí)，功變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯(cuò)．【答案】B某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz.（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做________；A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，……；橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車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（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s.（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W－v草圖如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想肯定不正確的是________．A．W∝eq\r(v) B．W∝eq\f(1,v) C．W∝v2 D．W∝v3（4）如果W∝v2的猜想是正確的，則畫出的W－v2圖象應(yīng)是_______________________________；（5）在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是_________________________.（只要回答出一種原因即可）【解析】（1）使木板稍微傾斜的目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋松動(dòng)后小車能夠做勻速運(yùn)動(dòng)，故C、D正確．（2）由紙帶后半部分兩點(diǎn)間距離相同，可知小車開始做勻速運(yùn)動(dòng)，可求得：v＝eq\f(x,T)＝eq\f(0.04m,0.02s)＝2m/s（3）由W－v圖象可知，隨速度增大，W變化率增大，故選項(xiàng)A、B是不可能的．（4）若W∝v2，由函數(shù)關(guān)系可知W－v2圖象應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線．（5）影響實(shí)驗(yàn)效果的因素很多，例如：橡皮筋規(guī)格不完全相同、小車質(zhì)量太小、木板傾斜過大或過小、每次實(shí)驗(yàn)不能讓小車從同一位置由靜止開始釋放等等．【答案】（1）CD（2）2（3）AB（4）過原點(diǎn)的一條直線（5）橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過大、小車質(zhì)量太小等（只要回答出一種原因即可）（2009·廣東）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖所示，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?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm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時(shí)的速度大小，小車中可以放置砝碼．（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①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；②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時(shí)的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．（2）表1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，|veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)|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ΔE，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ΔE3＝________，W3＝________.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）根據(jù)表1，請(qǐng)?jiān)趫D中的方格紙上作出ΔE－W圖線．表1數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)|/（m/s）2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43【解析】（1）①在實(shí)驗(yàn)過程中拉力對(duì)小車和傳感器做功使小車和傳感器的動(dòng)能增加，所以需要測(cè)量小車和傳感器的總質(zhì)量；②靜止釋放小車；③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AB長(zhǎng)用W＝FL可計(jì)算拉力做的功；（3）利用圖象法處理數(shù)據(jù)，由動(dòng)能定理W＝eq\f(1,2)m（veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)）可知W與ΔE成正比，作圖可用描點(diǎn)法．【答案】（1）小車由靜止釋放改變鉤碼數(shù)量（2）0.600J0.610J（3）見解析探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……（2）分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3……（3）作出W－v草圖；（4）分析W－v圖像。如果W－v圖像是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是________。A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W……B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ嚎梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜。C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算?！窘馕觥糠砰_小車之后，小車在橡皮筋的作用下開始加速運(yùn)動(dòng)，等到橡皮筋與小車分離之后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。本實(shí)驗(yàn)中測(cè)的速度是小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度，而不是整個(gè)過程的平均速度，因此研究紙帶上打下的點(diǎn)一定是那些均勻分布的點(diǎn)?！敬鸢浮緿在“探究恒力做功與物體的動(dòng)能改變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B.天平；C.秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細(xì)線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板。（1）其中多余的器材是________，缺少的器材是________。（2）測(cè)量時(shí)間的工具是________；測(cè)量質(zhì)量的工具是________。（3）如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車（質(zhì)量為m）在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶。測(cè)量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。請(qǐng)分析：利用這些數(shù)據(jù)能否驗(yàn)證動(dòng)能定理？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，請(qǐng)說出做法，并對(duì)這種做法做出評(píng)價(jià)?！窘馕觥浚?）計(jì)算小車速度是利用打上點(diǎn)的紙帶，故不需要秒表。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源，故多余的器材是C、E。測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺。（2）測(cè)量時(shí)間的工具是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)量質(zhì)量的工具是天平。（3）能。從A到B的過程中，恒力做的功為WAB＝FxAB，物體動(dòng)能的變化量為EkB－EkA＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2＝eq\f(1,2)m（eq\f(xB,2T)）2－eq\f(1,2)m（eq\f(xA,2T)）2＝eq\f(1,2)meq\f(xB2－xA2,4T2)，只要驗(yàn)證FxAB＝eq\f(1,2)meq\f(xB2－xA2,4T2)即可。優(yōu)點(diǎn)：A、B兩點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，測(cè)量時(shí)的相對(duì)誤差較??；缺點(diǎn)：只進(jìn)行了一次測(cè)量驗(yàn)證，說服力不強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）C、E毫米刻度尺（2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平（3）見解析某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們欲探究“做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置。（1）該學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用砂和砂桶的重力作為滑塊受到的合外力，探究滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法，該小組成員提出了以下實(shí)驗(yàn)措施，你認(rèn)為有效的有____。A．保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于滑塊的質(zhì)量B．保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量C．保持長(zhǎng)木板水平D．把長(zhǎng)木板的左端墊起適當(dāng)?shù)母叨纫云胶饽Σ亮．調(diào)整滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的B、K兩點(diǎn)來探究滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。在本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：砂和砂桶的質(zhì)量m1、滑塊的質(zhì)量m2，A、C間的距離s1，J、L間的距離s2，B、K間的距離s。本實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的表達(dá)式為________。（用測(cè)量物理量相應(yīng)的字母表示）【解析】（1）砂和砂桶的總質(zhì)量越小，產(chǎn)生的加速度越小，細(xì)線拉力越接近砂和砂桶的重力，誤差越小，故B正確；由于滑塊受到長(zhǎng)木板的摩擦力作用，因此要先平衡摩擦力，D正確；為了使細(xì)線拉力與滑塊運(yùn)動(dòng)方向平行，需調(diào)整滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，E正確。（2）選擇B、K之間的過程研究誤差較小，滑塊合外力可視為砂和砂桶的重力，做功為W＝m1gs。B、K兩處的速度分別為vB＝eq\f(s1,2T)，vK＝eq\f(s2,2T)，動(dòng)能變化為eq\f(1,2)m2vK2－eq\f(1,2)m2vB2＝eq\f(1,2)m2（eq\f(s2,2T)）2－eq\f(1,2)m2（eq\f(s1,2T)）2，故探究結(jié)果的表達(dá)式為m1gs＝eq\f(1,2)m2（eq\f(s2,2T)）2－eq\f(1,2)m2（eq\f(s1,2T)）2?！敬鸢浮浚?）BDE（2）m1gs＝eq\f(1,2)m2（eq\f(s2,2T)）2－eq\f(1,2)m2（eq\f(s1,2T)）2為了探究恒力作用時(shí)的動(dòng)能定理，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)，他讓滑塊在某一水平面上滑行，利用速度采集器獲取其初速度v，并測(cè)量出不同初速度的最大滑行距離x，得到下表所示幾組數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組123456v/（m·s－1）00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442（1）一同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，作出x—v圖像如圖所示。觀察該圖像，該同學(xué)作出如下推理：根據(jù)x—v圖像大致是一條拋物線，可以猜想，x可能與v2成正比。請(qǐng)?jiān)趫D乙所示坐標(biāo)紙上選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸作出圖線驗(yàn)證該同學(xué)的猜想。（2）根據(jù)你所作的圖像，你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2的關(guān)系是___________。【解析】（1）做出x—v2的圖線如圖所示。（2）由圖可以看出，滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度平方v2成正比。即：x∝v2?！敬鸢浮浚?）見解析圖（2）x∝v2某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、已知質(zhì)量為m的滑塊、可調(diào)節(jié)高度的斜面（如圖所示）、直尺等儀器進(jìn)行“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)，他首先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通低壓交流電源（已知其頻率為f）后釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列記數(shù)點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（用已知字母表示）（1）寫出影響滑塊動(dòng)能變化的主要因素______________________________________。（2）該實(shí)驗(yàn)探究中為了求合外力，應(yīng)先求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)。該同學(xué)通過多次調(diào)節(jié)斜面的高度，得到一條打點(diǎn)間距均勻的紙帶，如圖所示，此時(shí)相對(duì)應(yīng)的斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)、斜面高為h。由此可求出滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝________。（3）保持斜面長(zhǎng)度不變，升高斜面高度到H（H>h），該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶，如圖所示，用直尺測(cè)出x1、x2、x3，對(duì)A、B兩點(diǎn)研究：此時(shí)滑塊在A、B兩點(diǎn)的速度大小為：vA＝________，vB＝________。（4）如果該同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)各物理量的單位分別是：L、H、x1、x2、x3單位為cm，質(zhì)量m單位是kg，頻率f單位為Hz，重力加速度g單位為m/s2，對(duì)AB段進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)，該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計(jì)算合外力對(duì)滑塊所做的功為W，滑塊動(dòng)能的改變量為ΔEk，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大，請(qǐng)分析其原因。寫出該同學(xué)計(jì)算出的數(shù)值W與ΔEk之間正確關(guān)系的表達(dá)式________?！窘馕觥浚?）由滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)可知，影響滑塊動(dòng)能變化的是合外力的功，即重力做功和摩擦力做功。（2）由題圖可知滑塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：mgsinθ＝μmgcosθ（θ為斜面的傾角），可得μ＝tanθ＝eq\f(h,\r(L2－h(huán)2))。（3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得A點(diǎn)的瞬時(shí)速度是vA＝eq\f(x2,2T)＝eq\f(x2,2)f，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是vB＝eq\f(x3－x1,2T)＝eq\f(x3－x1,2)f。（4）該同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計(jì)算合外力對(duì)滑塊所做的功為W和滑塊動(dòng)能的改變量為ΔEk，兩者數(shù)值差別很大，說明該同學(xué)在探究動(dòng)能定理時(shí)單位沒有統(tǒng)一用國(guó)際單位，應(yīng)修正為W＝ΔEk×10－2J?！敬鸢浮浚?）重力做功、摩擦力做功（2）eq\f(h,\r(L2－h(huán)2))（3）eq\f(x2,2)feq\f(x3－x1,2)f（4）W＝ΔEk×10－2J知識(shí)講練知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)原理：不是直接測(cè)量對(duì)小車做功，而是通過改變__________確定對(duì)小車做功W、2W、3W；由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由__________和打__________測(cè)出，這樣，進(jìn)行若干次測(cè)量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)；以__________為縱坐標(biāo)，____________________為橫坐標(biāo)，做出、曲線，分析曲線，可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：小車（前面帶小鉤）、100g-200g砝碼、長(zhǎng)木板、兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及紙袋、學(xué)生電源及導(dǎo)線（使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源）、5-6條等長(zhǎng)的橡皮筋、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟：按照如圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時(shí)__________；先將一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙袋測(cè)出小車獲得的速度，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為，將這一組數(shù)據(jù)記入表格；用2條