高一物理同步练习题解析 7.6 实验：探究功与速度变化的关系 (人教版必修2)
7.6实验：探究功与速度变化的关系(含答案) 课时同步检测(人教版必修2)
第七章机械能守恒定律第6节实验：探究功与速度变化的关系(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．（6分）在探究功与速度变化的关系的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示．木块从A点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，记录此过程中弹簧对木块做的功为W1．O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1．再用完全相同的2根、3根…弹簧并在一起进行第2次、第3次…实验并记录2W1，3W1…及相应的L2、L3…数据，用W﹣L图象处理数据，回答下列问题：（1）如图乙是根据实验数据描绘的W﹣L图象，图线不过原点的原因是_____；（2）由图线得木块从A到O过程中摩擦力做的功是W1=____；（3）W﹣L图象斜率的物理意义是_____．2．（12分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。
利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）；A．直流电源B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是_________（选填选项前的字母）；A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量在不挂重物且_________（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响；A．计时器不打点B．计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为О。
在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。
测得A、B、C……各点到O 点的距离为1x、2x、3x……，如图所示：实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。
人教版高一物理必修2第七章同步练习 7.6实验：探究功与速度变化的关系(有答案)
第6节实验：探究功与速度变化的关系1.本节实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验的_______________，这样做可以大大简化操作。
2.本实验用到的器材有：平板、小车、___________、__________、钉子、纸带3.在光滑水平地面上，质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止从A处移动到了B处；此过程中力F对物体做正功，使得物体的速度__________（增大、减小、不变）。
如果其它条件不变，只将物体的质量增大为2m，在物体仍由静止从A运动到B的过程中，恒力F对物体做的功____________（增大、减小、不变）；物体到达B点时的速度比原来要________________（大、小、不变）。
如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行时，物体的速度会不断减小，这个过程中伴随有__________力做_________功（正、负、零）。
可见做功能使物体的速度发生改变。
4.本节是一个探究性实验，探究的目的是（）A.探究力与物体运动速度的关系B. 探究力与物体运动加速度的关系C.探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系D. 探究力对物体做的功与物体速度变化的关系5.在探究功与物体速度变化关系实验中，小车在运动中会受到阻力作用. 这样，小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差.我们在实验中想到的办法是，使木板略为倾斜，对木板的倾斜程度，下面说法正确的是（）A.木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求B.木板的倾斜角度在理论上应满足要求：重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力C. 如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度符合要求D. 其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的6.在探究功与物体速度变化关系的实验中,得到如上图答案B所示的纸带,造成这一现象的原因可能是( ）A．没有把木板垫高以平衡摩擦力.B．橡皮筋力度不够.C．把木板垫得太高.D．上述三种情况都有可能7.在探究功与物体速度变化关系的实验中,得到如图所示四条纸带（纸带左侧连着小车）,应选用哪条纸带（）D CBA8.做“练习使用打点计时器”的实验时，交流电的周期为T。
高一物理人教版必修二第7章 6 实验：探究功与速度变化的关系
64 所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验 用如图 7时：
图 764
(1)下列说法正确的是________(填字母代号)． A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着 穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动 B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源 F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
(2)若在实验中，我们用 1 条、2 条、3 条„同样的橡皮筋进行 1 次、2 次、 3 次„实验．实验中，如果橡皮筋拉伸的长度都相等，那么每次橡皮筋对小车 做的功可记作 W、2W、3W„对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后 匀速运动时的速度 v，记录数据见下表： 功W
－
0
W
2W
3W
4W
5W
(3)第一次先用一条橡皮筋做实验， 用打点计时器和纸带记录小车的运动情 况． (4)换用 2 条、 3 条、 4 条„同样的橡皮筋做实验， 并使橡皮筋拉伸的长度 都 和第一次相同，用打点计时器和纸带记录小车的运动情况．
四、数据处理 (1)求小车的最终速度： 如图 762 所示， 测出纸带上点迹均匀的两点如 A1、 x A3 间的距离 x，则小车的速度为 v＝ 2T .
图 762
(2)计算小车做的功分别为 W、2W、3W„时对应的 v、v2、v3、 v„的数 值，填入表格． W v v2 v3 v 2W 3W 4W 5W
人教版高中物理必修二高一同步检测7-6_实验：探究功与速度变化的关系.docx
高中物理学习材料桑水制作第7章第6课时实验：探究功与速度变化的关系基础夯实1．(2011·洛阳市高一检测)如图所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系．(1)选用同样的橡皮筋，每次在同一位置释放小车，如果用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W；用2条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为________W.(2)小车运动中会受到阻力，在实验中应如何操作以消除这种影响________．答案：(1)2 (2)使木板适当倾斜2．在探究功与物体速度变化的关系实验中作出W－v图象如图所示，哪一个是符合实际的( )答案：C3．下面是本实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使AB和BC间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下2W、3W…记入表格．答案：③①④②4．通过第4、5节的学习，我们知道，重力势能的变化与重力做功密切相关，弹性势能的变化与弹力做功密切相关．那么，请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢？( ) A．动力B．阻力C．合外力D．不能确定答案：C解析：物体动能的变化与它的速度的变化是密切相关的，而物体速度的变化又与加速度和时间有关，加速度的大小是取决于物体所受的合外力的，所以可以猜测，动能的变化应该与合外力做的功密切相关．5．某同学利用图(甲)探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了下表的数据：实验次数1234 5橡皮筋条数13457小车速度v/(m·s－1)0.71 1.23 1.42 1.58 1.71 (注：每条橡皮筋拉长的长度都一样)(1)由表可得出定性结论：__________________________________________.(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0，大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图象．(画在图(乙)中)(3)由图大致可判断出W与v的关系是__________________________________．(4)填写下表的空白部分实验次数1234 5橡皮筋做功W0v/(m2·s－2)W与v的关系答案：(1)定性结论：橡皮筋做的功与小车获得的速度有关，并且做功越大，小车获得的速度越大．(2)W与v关系的图象为抛物线，如图所示．(3)可能W∝v2.(4)如下表.实验次数1234 5橡皮筋做功W03W04W05W07W0v2/(m2·s－2)0.50 1.50 2.00 2.50 3.50W与v的关系W∝v2解析：每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功可为W0，则做功与拉长橡皮筋条数成正比，第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W0、4W0、5W0、7W0.能力提升1．(2011·唐山一中高一检测)在“探究功与速度变化的关系”的实验中：(1)如果实验中得到一条如图所示的纸带，应用________段计算小车获得的速度．(2)如果根据实验数据绘出的W－v2图象如图所示，出现这种情况的原因是：______.答案：(1)DH (2)平衡摩擦力过度2．某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的一组数据，请你对这些数据进行处理，并确定W与v之间的关系.W 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00v(m/s)0.000.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89v20.000.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57 解析：以W为纵坐标，v为横坐标，作出W－v曲线．以W为纵坐标，v2为横坐标，作出W－v2曲线．由图象可看出：W∝v2.3．为了探究功与物体速度变化的关系，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：数据组12345 6v/(m·s－1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一同学根据表中数据，作出x－v图象如图甲所示．观察该图象，该同学作出如下推理：根据x－v图象大致是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v2的关系是________．答案：(1)见解析图(2)x∝v2解析：(1)做出x－v2图线如图所示(2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x 与滑块初速度平方v 2成正比．即x ∝v 2.4．某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器．先用手提着纸带，使重物靠近计时器静止．然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如图所示，O 点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理；取OA ＝AB ＝BC ，并根据纸带算出了A 、B 、C 三点的速度分别为v A ＝0.12m/s ，v B ＝0.17m/s ，v C ＝0.21m/s.根据以上数据你能否大致判断W ∝v 2?答案：设由O 到A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到B 过程中，重力对重物所做的功为2W .由O 到C 过程中，重力对重物所做的功为3W .由计算可知，v A 2＝1.44×10－2m 2/s 2，v B 2＝2.89×10－2m 2/s 2， v C 2＝4.41×10－2m 2/s 2，v B 2v A 2≈2，v C 2v A2≈3，即v B 2≈2v A 2，v C 2≈3v A 2由以上数据可以判定W ∝v 2是正确的，也可以根据W －v 2的图线来判断(如图所示)．。
11-12高中物理全程学习方略精练精析：7.6实验：探究功与速度变化的关系(人教版必修2)
课后巩固作业1.(2011·昆明高一检测)关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍即可，使用的方法是( )A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x…进行第1次、第2次、第3次…实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W…B.让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F…实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W…C.选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做的功就是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拉力作用下移动的位移x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…2.某同学想利用自由落体运动“探究功与速度变化的关系”，实验中，下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )A.物体的质量B.重力加速度C.物体下落的高度D.与物体下落高度对应的物体的瞬时速度3.在“探究功与物体速度变化的关系”实验中作出2图象如图所示，哪一个W v是符合实际的( )4.(2011·临沂高一检测)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验,他的操作步骤是:①摆好实验装置如图所示.②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上.④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.(1)在多次重复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:①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力,算出拉力对小车做的功为_____J,小车动能的增量为_____J.(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:_____.5.某实验小组采用图甲所示的装置探究“功与速度变化的关系”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为 50 Hz.(1)实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，_____，_____，小车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列点，_____；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作.(2)图乙是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg 时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.6.某同学在“探究功与速度变化的关系”时得到了W与v的一组数据，请你对这些数据进行处理，并确定W与v之间的关系.7.(2011·银川高一检测)某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图甲所示的实验.将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器.先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方.然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图乙所示.O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：取OA=AB=BC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为v A=0.12 m/s， v B=0.17 m/s，v C=0.21 m/s. 根据以上数据你能否大致判断W∝v2？答案解析1.【解析】选C.实际操作第一次用1根橡皮筋，以后各次分别用2根、3根…且每次拉到同样的长度，即得到W、2W、3W…的功,故C正确.2.【解析】选C、D.物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点的瞬时速度，故C、D正确，A、B错误.3.【解析】选B.实验证明，力做的功W与物体速度v的二次方成正比，即W ∝v 2，故作出的2W v -图象为一条过原点的倾斜直线，B 正确.4.【解析】(1)拉力F=mg=0.050×9.8 N=0.49 N,拉力对小车做的功W F 0.490.400 J 0.196 J l ==⨯=小车动能的增量22k 11E mv 0.2001.00 J 0.100 J 22∆==⨯⨯= (2)误差很大的可能原因:①小车质量不满足远大于钩码质量,使钩码的重力与小车受到的线的拉力差别较大;②没有平衡摩擦力;③先放小车后开电源,使打第一个点时,小车已有一定的初速度.答案：(1)②0.196 0.100 (2)①小车质量没有远大于钩码质量;②没有平衡摩擦力;③操作错误:先放小车后接通电源5.【解析】在探究功与速度变化关系的实验中，我们首先要验证功W 与速度v变化的关系，但不是正比的关系，而v 2的变化即()220v v -与功是成正比的.(1)将小车停在打点计时器附近后，需先接通电源，再释放小车，让其拖动纸带运动，待打点计时器在纸带上打下一系列点后，关闭打点计时器电源.(2)C 点对应的x=5.09 cm ，在验证C 点时，从纸带上可知C 点的速度就是BD 段的平均速度，2 C 7.13 3.21v 10m /s 0.49 m /s.0.08--=⨯= 答案：(1)②先接通电源 再释放小车关闭打点计时器电源 (2)5.09 0.496.【解析】以W 为纵坐标，v 为横坐标作出W v -曲线如图甲所示，以W 为纵坐标，v 2为横坐标，作出2W v -曲线如图乙所示.由图象可看出：W ∝v 2答案：见解析7.【解析】设由O 到A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到B 的过程中，重力对重物所做的功为2W ，由O 到C 的过程中，重力对重物所做的功为3W.由计算可知，2222A v 1.4410 m /s -=⨯ 2222B v 2.8910 m /s -=⨯2222C v 4.4110 m /s -=⨯22C B 22A Av v 2,3v v ≈≈ 即C2222B A A v 2v ,v 3v ≈≈ 由以上数据可以判断W ∝v 2是正确的，也可以根据2W v -的曲线来判断(如图所示).答案：见解析。
人教版物理必修2同步检测：7-6《实验：探究功与速度变化的关系》【含解析】
第7章第6课时实验：探究功与速度变化的关系基础夯实1．(2018·洛阳市高一检测)如图所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系．(1)选用同样的橡皮筋，每次在同一位置释放小车，如果用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W；用2条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为________W.(2)小车运动中会受到阻力，在实验中应如何操作以消除这种影响________．答案：(1)2 (2)使木板适当倾斜[:2．在探究功与物体速度变化的关系实验中作出W－v图象如图所示，哪一个是符合实际的( )答案：C3．下面是本实验的步骤，其合理顺序是________．①将小车拉至图中C处，使AB和BC间距离大致相等，接通打点计时器电源，放开小车，小车带动纸带运动，打下一系列的小点，由纸带分析求出小车通过B位置时的速度v，设第1次橡皮筋对小车做的功为W.②作出W－v、W－v2的图象，分析图象的特点，得出结论．③如图所示，先固定打点计时器，在长木板的两侧A处钉两个小钉，小车放在B处挂上一根橡皮筋(即图示情况)，使橡皮筋处于自由长度．④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验，每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变，用同样的方法测出v2、v3…记下2W、3W…记入表格．答案：③①④②4．通过第4、5节的学习，我们知道，重力势能的变化与重力做功密切相关，弹性势能的变化与弹力做功密切相关．那么，请你猜测动能的变化与什么力做功密切相关呢？( )A．动力B．阻力C．合外力D．不能确定答案：C解析：物体动能的变化与它的速度的变化是密切相关的，而物体速度的变化又与加速度和时间有关，加速度的大小是取决于物体所受的合外力的，所以可以猜测，动能的变化应该与合外力做的功密切相关．5．某同学利用图(甲)探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了下表的数据：(注：每条橡皮筋拉长的长度都一样(1)由表可得出定性结论：__________________________________________.(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0，大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v的图象．(画在图(乙)中)(3)由图大致可判断出W与v的关系是__________________________________．(4)填写下表的空白部分答案：(1)速度有关，并且做功越大，小车获得的速度越大．(2)W与v关系的图象为抛物线，如图所示．(3)可能W∝v2.(4)如下表.1.50解析：每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功可为0，则做功与拉长橡皮筋条数成正比，第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W0、4W0、5W0、7W0.能力提升1．(2018·唐山一中高一检测)在“探究功与速度变化的关系”的实验中：(1)如果实验中得到一条如图所示的纸带，应用________段计算小车获得的速度．(2)如果根据实验数据绘出的W－v2图象如图所示，出现这种情况的原因是：______.答案：(1)DH (2)平衡摩擦力过度2．某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的一组数据，请你对这些数据进行处理，并确定W与v之间的关系.解析：以W W－v2曲线．由图象可看出：W∝v2.3．为了探究功与物体速度变化的关系，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离x，得到下表所示几组数据：(1)一x－v图象大致是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离x 与滑块初速度平方v 2的关系是________． 答案：(1)见解析图 (2)x ∝v 2解析：(1)做出x －v 2图线如图所示(2)由图可以看出，滑块滑行的最大距离x 与滑块初速度平方v 2成正比．即x ∝v 2.4．某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图所示的实验．将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器．先用手提着纸带，使重物靠近计时器静止．然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点．得到的纸带如图所示，O 点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理；取OA ＝AB ＝BC ，并根据纸带算出了A 、B 、C 三点的速度分别为v A ＝0.12m/s ，v B ＝0.17m/s ，v C ＝0.21m/s.根据以上数据你能否大致判断W ∝v 2?答案：设由O 到A 的过程中，重力对重物所做的功为W ，那么由O 到B 过程中，重力对重物所做的功为2W.由O 到C 过程中，重力对重物所做的功为3W.由计算可知，v A 2＝1.44×10－2m 2/s 2，v B 2＝2.89×10－2m 2/s 2， v C2＝4.41×10－2m 2/s 2，v B 2v A 2≈2，v C2v A2≈3，即v B2≈2v A2，v C2≈3v A2由以上数据可以判定W∝v2是正确的，也可以根据W－v2的图线来判断(如图所示)．。
人教版物理必修2同步提高精练：7.6实验 探究功和速度变化的关系(含答案)
实验探究功和物体速度变化的关系1. 某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①W②W ∝v,③W ∝v 2.他们的实验装置如图甲所示,PQ 为一块倾斜放置的木板,在Q 处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q 点时的速度）,每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放.同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L 1、L 2、L 3、L 4……,代表物体分别从不同初始位置处无初速释放议？___________________________________________________________________.在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小_______（填“会”或“不会”）影响探究出的结果. 2. 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图7－6－11所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W .当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出.图7－6－11(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)； (2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是________.A.放开小车，能够自由下滑即可B.放开小车，能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可甲D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________. A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态 C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据如图7－6－12所示的纸带回答).图7－6－123. 某同学用图（a ）所示的实验装置验证机械能守恒定律。
高中物理 7.6 实验：探究功与速变化的关系课后练习 新人教版必修2
高中物理 7.6 实验：探究功与速变化的关系课后练习新人教版必修21．本实验的目的是( )A．探究力与物体运动速度的关系B．探究力与物体运动加速度的关系C．探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系D．探究力对物体做的功与物体速度变化的关系2．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，如图3甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是( )图3A．甲的分析不正确，乙的分析正确B．甲的分析正确，乙的分析不正确C．甲和乙的分析都正确D．甲和乙的分析都不正确图43．如图4所示，与小车相连、足够长且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，右端间距小，左端间距大，下面的分析和判断正确的是( )A．若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大B．若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大C．若左端与小车相连，可能小车有一定的初速度，实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力D．若右端与小车相连，可能小车运动前忘记或没有完全平衡摩擦力4．在用如图5所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是( )．图5A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度5．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图6所示，实验主要过程如下：图6(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草图；(4)分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝v等关系．以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W….所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法是可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一题号 1 2 3 4 5答案参考答案1．D2．A [仅仅由题图甲所示的W－v图线不能确定“功与速度的平方一定成正比”．] 3．BC [若纸带左端与小车相连，从纸带间距可以判断小车做减速运动，小车有一定初速度，减速原因可能是忘记或没有完全平衡摩擦力，C对，A错．若纸带右端与小车相连，小车一直做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大，B对，D错．]4．ABCF [平衡摩擦力时，应把长木板固定打点计时器的一端垫高，使小车下滑时所受到的阻力与重力沿长木板向下的分力平衡，A正确；为了计算功时方便，实验中以一根橡皮筋做的功为单位功W，因此选用的橡皮筋规格要相同，且每根的拉伸长度也要相等，这样可由橡皮筋的条数得到拉力的功的数值，B、C正确，D错误；实验中应先接通电源，再释放小车，E 错误；测小车的速度时，应测量橡皮筋恢复原长时的速度，故F正确，G错误．] 5．D [求解速度的方法是选取纸带上点距均匀处来进行计算，以求得小车获得的速度．因此选项D错，其他选项都对．]。
高一物理(人教版)必修二同步练习卷：7.6 实验探究功与速度变化的关系(含解析)
高一物理（人教版）必修二同步练习卷：7.6 实验探究功与速度变化的关系（含解析）一、单选题1．假设汽车紧急制动后所受阻力约为车重的，若汽车的初速度为16m/s，则制动后汽车滑行的距离和时间分别为（g取10m/s2）（）A．16m，2s B．8m，1s C．16m，1s D．8m，2s【答案】A【详解】对于汽车制动过程，根据动能定理得：，又，联立并代入数据解得：s=16m，由，代入数据可得：t=2s，故A正确，BCD错误。
2．某同学投掷铅球每次出手时，铅球速度的大小相等，但方向与水平面的夹角不同关于出手时铅球的动能，下列判断正确的是A．夹角越大，动能越大B．夹角越大，动能越小C．速度越大动能越大D．动能的大小与夹角和速度都没有关系【答案】D【详解】动能的定义式，每次出手时，铅球速度的大小相等，所以出手时铅球的动能相等，动能是标量，速度方向与水平面的夹角不同不影响动能，故D正确，ABC错误。
3．假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。
当汽车以30m/s 的速度行驶时突然制动，它还能继续滑行的距离约为（）A．45m B．20m C．10m D．5m【答案】A【分析】汽车滑行过程中，只有阻力做功，根据动能定理求它还能继续滑行的距离。
【详解】汽车紧急制动后所受到的阻力的大小为：f=mg，根据动能定理得：-fs=0-mv2，可得它还能继续滑行的距离为：s==45m，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】涉及力在空间的效果，要优先考虑动能定理，本题也可以根据牛顿第二定律求加速度，再由运动学公式求滑行距离。
4．一个质量m=2kg的物体受四个力的作用处于平衡状态。
当其中一个F=10N的作用力突然消失，其余三个力保持不变。
经过时间t=1s后，下列说法正确的是A．物体一定做直线运动B．物体的速度一定是5m／sC．物体速度的变化量一定等于5m／sD．物体的动能一定增加了25J【答案】C【详解】当F=10N的力消失后，其它力的合力与消失的这个力大小相等，方向相反，若物体原来做匀速直线运动，且速度方向与F的方向不在一条直线上，则物体做曲线运动，故A错误。
高中物理 专题7.6 实验：探究功与速度变化的关系(讲)(基础版)(含解析)新人教版必修2
7.6 实验：探究功与速度变化的关系★实验步骤1．按实验要求安装好实验仪器。
2．平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，闭合电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点。
3．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v 1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W ，并将得到的数据记入表格。
4．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并将橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v 2、v 3、v 4……，橡皮筋对小车做功分别为2W 、3W 、4W ……将数据记入表格。
5．分析数据，尝试做W －v ，W －v 2等图象，探究W 、v 的关系。
★数据处理1．速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系， 需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度。
所以，应该在纸带上测量的物理量是图中A 1、A 3间的距离x ，小车此时速度的表达式为v ＝x2T，其中T 是打点计时器的打点周期。
即选择相邻距离基本相同的若干点A 1、A 2、A 3…来计算小车匀速运动时的速度。
2．计算小车做的功分别为W 、2W 、3W …时对应的v 、v 2、v 3、v …的数值，填入表格。
3．逐一与W的一组数值对照，判断W与v、v2、v3、v…的可能关系或尝试着分别画出W与v、W与v2、W 与v3、W与v间关系的图象，找出哪一组的图象是直线，从而确定功与速度的正确关系。
★误差分析1．误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响，二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差，三是纸带上所打点的间距测量也会带来误差。
四是描点不准带来误差。
2．减小误差的办法(1)实验前要先平衡摩擦力。
(2)尽量选用同一规格的橡皮筋。
(3)选用间距均匀的几个间隔，测量其总长度，求得平均速度。
(4)描点时既要观察各点的位置关系，又要考虑应有的函数关系，若拉力大，小车速度大，点数少，可能使W与v呈线性关系，控制小车速度，加大纵坐标单位长度，可减小误差。
高中物理 专题7.6 实验：探究功与速度变化的关系(测)(提升版)(含解析)新人教版必修2
专题7.6 实验：探究功与速度变化的关系一、实验题（共6大题，每题10分，共60分。
）1．（1）实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”，某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验，每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致，则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…，下列说法正确的是_____________A．为减小实验误差，长木板应水平放置B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度（2）某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……，对每次打出的纸带进行处理，获得v，v2的数值记录在表格中。
W 0 W0 2W0 3W0 4W0 5W0 6W0v/(m·s－1) 0 1.0 1.4 1.7 2.0 2.2 2.4v2/（m2·s－2）0 1 1.9请你根据表中的数据作出W－v、W－v2图线。
由图线探究功与物体速度变化的关系是。
【答案】（1）BD；（2）图线如图；W∝v2或做功与物体速度平方成正比。
（2）图线如图；由图线探究功与物体速度变化的关系是：W ∝v 2或做功与物体速度平方成正比。
2．某学习小组欲验证动能定理，他们在实验室找到了打点计时器、学生电源、导线、细线、复写纸、纸带、长木板、滑块、沙及沙桶，组装了一套如图所示的实验验证装置．若你是小组中的一位成员，为了完成该验证实验， （1）你认为还需要的器材有______________________；（2）实验时为了使得沙和沙桶的总重力可作为滑块受到的合外力，应做两方面减少误差的措施： a ．细沙和沙桶的总质量应满足_____________________________， b ．将长木板左端适当垫高的目的是_________________________；（3）在（2）的基础上，某同学测量出滑块的质量为M ，往沙桶中装入适量的细沙，测出此时细沙和沙桶的总质量为m ．让沙桶带动滑块加速运动，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距s 及对应的速度大小v 1与v 2（v 1＜v 2），实验最终要验证的数学表达式为___________________．（用题中的字母表示） 【答案】（1）天平、刻度尺；（2）细沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量； 平衡摩擦力； （3）22211122mgs Mv Mv =-【名师点睛】本题关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法；对实验中关键的步骤要理解.3．某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，验证“合外力做功和动能变化的关系”．小车及车中砝码的质量为M，沙桶和沙的质量为m，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．（1）（多选题）在实验中，下列说法正确的有A．将木板的右端适当垫起，以平衡小车的摩擦力B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力C．平衡摩擦力的过程中打点计时器不需接通电源D．该实验不一定要满足M远大于m（2）如图乙所示是某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，速度为0．相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度Dυ= ．（3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为：（用所测物理量的符号表示）．【答案】（1）AD；（2）T ss 235-；（3）23524))((81ssmMTmgs-+=沙桶打点计时器小车纸带甲s1O A B C D E F s2s3s4s5s6乙4．某实验小组用如图1所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有，。
2019高中物理 课时检测区 能力达标 7.6 实验：探究功与速度变化的关系含解析新人教必修2.doc
实验：探究功与速度变化的关系1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变,这样每次( )A.做的功一样B.每条橡皮筋产生的弹性势能相同C.产生的动能相同D.产生的重力势能相同【解析】选B。
本次实验是通过改变橡皮筋的条数来改变弹性势能,从而使每次小车获得的速度不同的。
2.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，不计小车受到的阻力,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【解析】选D。
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。
3.为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,在A、B、C、D中应该选用________点的速度才符合要求。
【解析】实验中所要求测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的速度,也就是小车所获得的最大速度。
由题图中可以看出,打A、B两点时橡皮筋还没有作用完毕,而打D点时橡皮筋作用完毕后已经过了一段时间,所以最理想的应该是C点的速度。
答案:C4.某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。
(1)图中所示的电磁打点计时器,应该配备4～6V的________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中为了平衡小车所受的摩擦力,可将木板的________(选填“左”或“右”)端垫起适当的高度。
(3)实验中通过改变橡皮筋的________(选填“长度”或“条数”)改变功的值。
(4)操作正确的情况下,以功W为纵坐标,以________(选填“v”“v2”或“”)为横坐标作出的图线最接近一条倾斜的直线。
【解析】(1)根据打点计时器的构造和原理可知,电磁打点计时器使用的是4～6V的交流电源。
(2)由图可知,小车在橡皮筋拉力作用下向右运动,为使橡皮筋做功为合外力做功,需要进行平衡摩擦力操作,即需要适当垫高木板的左端。
高中物理人教必修2习题：7.6实验：探究功与速度变化的关系
6.实验:探究功与速度变化的关系基础巩固1关于外力对物体所做功与速度关系的表达正确的是 ()A.W∝vB.W∝√vC.W∝v2D.以上都错误答案:C2(多选)在用如图所示装置做“探究做功与速度变化的关系”的实验时,下列说法正确的是()A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度解析:实验通过增加橡皮筋的条数,使橡皮筋对小车做的功成倍增加,故A正确,B错误;小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的速度,故C正确,D错误。
答案:AC3关于“探究功与速度变化的关系”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.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通打点计时器的电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出解析:本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A错误。
每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B错误。
小车运动中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错误。
实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确。
答案:D4(多选)在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车,由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器。
关于这一实验,下列说法中正确的是()A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算解析:在本题的实验中,由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力),所以要使长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力,重复实验时,为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比,所以用到橡皮筋的条数虽然不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同,利用纸带上的点计算小车的速度时,由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算,故选项A、B、D是正确的。
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7.6 实验：探究功与速度变化的关系同步练习题解析（人教版必修2）
1．如图所示为与小车相连、穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的，下列说法正确的是（）。
①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的③利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度④利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度
A．①③B．②④C．①④D．②③
2．用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。
实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。
小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。
观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
（1）适当垫高木板是为了________。
（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________（填“全部”“前面部分”或“后面部分”）。
（3）若实验做了n次，所用橡皮筋分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……v n，用W表示橡皮筋对小车所做的功，作出的W v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是________。
3．某实验小组采用图甲所示的装置探究“功与速度变化的关系”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz。
甲
（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码。
②将小车停在打点计时器附近，________，________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，________。
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
（2）图乙是钩码质量为0．03 kg，砝码质量为0．02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。
乙
纸带的测量结果
4．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。
实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车____（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
1．50
请根据实验数据作出小车的
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大。
你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。
答案与解析
1.答案：B
2.答案：（1）平衡摩擦力（2）后面部分（3）W与速度v的平方成正比
3.答案：（1）先接通电源再释放小车关闭打点计时器电源（2）5．10 0．49
4.答案：（1）之前
（2）见下图
（3）同意。
在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。
解析：（1）实验时，应先接通打点计时器，待打点计时器正常工作后再释放小车。
（2）见答案。
（3）见答案。