逍遥学能 2018-10-08 18:39
探究功与速度变化的关系 (1)
1． 关于教材实验的原理，下列说法中正确的是（ ）
A 拉长的橡皮筋的动能转移到小车上
B 拉长的橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能
C 小车获得的速度取决于像皮筋拉长的长度
D 小车获得的速度取决干拉长到固定长度的橡皮筋的条数
2． 在做实验时，小车会因为受摩擦力而影响实验，我们可以使木板倾斜作为补偿。则下面操作正确的是（ ）
A 使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B 使拖着纸带的小车有静止释放，小车能下滑即可
C 沿木板向下推拖着纸带的小车，放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可
D 以上说法都不对
3． 某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( ) A．始终是均匀的 B．先减小后增大 C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变
4． 为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如上右图所示实验装置。请回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
（2）若实验中所用小车的质量为200 g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是 A．10 g B．20 g C．30 g D．50 g
（3）某实验小组挑选了一个质量为50 g的钩码，在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第n个点的距离为40.0 cm；打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为 J，小车动能的增量为 J。（g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
5． 关于弹性势能，下列说法中正确的是( ) A．只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能，其他物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的 B．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能 C．同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大 D．火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，所以将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小
6． 关于探究功与物体速度变化的关系的实验，下列叙述不正确的是 ( ) A．可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值 B．实验时，橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致 C．将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些 D．要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变并系在小车上的橡皮筋的根数来达到的
7． 在探究功与物体速度变化关系的实验中，下列叙述正确的是( ) A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．实验中，橡皮筋第二次的伸长长度是第一次伸长长度的二倍 C．实验中长木板表面应该尽量光滑且水平放置 D．每次实验都必须先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
8． 在一次探究实验中，一只被压缩的弹簧沿一粗糙的水平面将一个小球弹出，弹簧压缩的距离D、小球滚动的距离s和小球运动过程中经历的时间t之间的关系如下表所示．
D/cm0.501.002.004.00…
t/s0.250.501.002.00
s/cm5.02080320
由表中数据可以初步归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离D以及小球滚动的时间t之间的关系分别是( ) A．s=k1D B．s=k1D2 C．s=k2t D．s=k2t2
9． 要求出每次拉力所做的功，直接去测量拉力是很困难的，巧妙地避开这个困难的方法是：只需要测出每次实验时拉力对小车做的功，是第一次实验时拉力做功的多少倍就可以了．据此，如下操作可行的是 ( ) A．每次用同样的力拉小车，让小车通过的距离依次为s、2s、3s…那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W… B．让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次为2F、第3次为3F…那么拉力每次对小车做的功就分别是W、2W、3W… C．选用相同的橡皮筋合并起来拉小车，实验时保持每次橡皮筋拉伸的长度一致，当第1次用一根、第2次用两根、第3次用3根…那么每次橡皮筋对小车做的功就分别是W、2W、3W D．利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次拉力对小车所做的功，设法控制F、S，使F的功分别为W、2W、3W…
10． 关于高中物理力学实验，下列说法中正确的是（ ） A．利用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，应先释放小车后接通电源 B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要使力的作用效果相同，只需让橡皮条具有相同的伸长量即可 C．在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用了“控制变量”的研究方法 D．在“探究动能定理”的实验中，应将轨道适当倾斜，以平衡小车运动过程的阻力
参考答案：
1． 答案： BCD
解析：
2． 答案： C
解析：
3． 答案： D
解析： 橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D.
4． 答案： （1）C（2）A（3）0。196 0.144
5． 答案： C
解析： A、弹簧发生弹性形变时具有弹性势能，其他物体发生弹性形变时也有弹性势能．故A错误． B．弹簧伸长和压缩时都有弹性势能．故B错误． C．同一个弹簧形变量越大，对外做功的本领越大，具有的弹性势能就越大．故C正确． D．火车车厢底下的弹簧比自行车座底下的弹簧硬，劲度系数大，将它们压缩相同的长压时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大．故D错误．
6． 答案： C
解析： A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故A正确； B．为了保证每根橡皮筋对小车做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故B正确； C．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，因此倾斜长木板的目的是平衡摩擦力，故C错误； D．由于每根橡皮筋形变量相同，因此每根做功相同，故可以通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做功，故D正确．
本题选不正确的
7． 答案： D
解析： AB、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．所以我们不用直接测量功的数值，即A错误、B错误． C．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误． D．根据打点计时器的使用规则D正确．
8． 答案： BD
解析： 先从实验数据得出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，小球在粗糙水平面滚动的距离s，从能量转化的角度得弹簧的弹性势能转化为由于小球在粗糙水平面滚动产生的内能，列出等式求解．
解：由表中数据可看出，在误差范围内，s正比于D2，即s=k1D2，即s=k2t2，故AC错误，BD正确．
9． 答案： C
解析： 该实验的实验原理是：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系．我们通过改变橡皮筋的条数来改变做功的多少，不用测量变力和位移大小；
解：橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，若一根橡皮筋在回复原长时对小车做功为W，则两根伸长相同长度，做功为2W，橡皮条数的关系就是做功多少的倍数，故ABD错误，C正确．
10． 答案： CD
解析： 【考点】： 验证牛顿第二运动定律；验证力的平行四边形定则；探究功与速度变化的关系．
【专题】： 实验题．
【分析】： 正确解答该题的关键是：理解所涉及的各个力学实验的实验原理，明确具体操作和注意事项，如“验证力的平行四边形定则”采用了等效替代的方法，而“验证牛顿第二定律”实验中，则采用了控制变量的实验方法，在涉及纸带的实验中要求先接通电源后释放纸带．
解：A、利用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，应先接通电源后释放小车，故A错误； B．在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，橡皮条具有相同的伸长量，且拉伸方向相同，故B错误； C．“验证牛顿第二定律”实验中，由于涉及物理量较多，因此采用了控制变量的实验方法，故C正确； D．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故D正确．
故选：CD
【点评】： 解答实验问题的关键是明确实验原理，理解具体操作和注意事项．