高一物理下学期末复习分层达标训练7.6实验：探究功与速度变化的关系新人教版

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人教版高一物理必修二第七章7.6 实验：探究功与速度变化的关系(共22张PPT)

v
V2
W 探究W与V的关系
W 探究W与V2的关系
结论：W与V2成一次函数
方案二：用橡皮筋弹射小车
思考1. 为保证皮筋做功是合外力的功，是否需要平衡摩擦力？需要平衡摩擦力在哪段过程中，皮筋对小车做了功？
小车从释放，到脱离皮筋的过程探究现象：皮筋做功W与小车速度V变化
思考2.
这个功W不能具体测量出来,怎样操作可以使得做功能W、2W、3W、、、增加？
巩固训练运动特例二、做平抛运动的物体，动能怎样变化？
例二.以大小相等的速度分别水平向左和水平向右抛出两个质量相等的物体。判断：抛出1s后，两个物体的动能是否相同?
速度是否相同?
动能相同
速度不同（方向）
巩固训练运动特例三：匀速圆周运动的物体，动能有什么特点？
例三、匀速圆周运动，转过半周时，物体的动能发生怎样变化？物体的速度发生怎样的变化？
探究：物体的动能变化，用什么力做功量度呢？合力是物体加速运动的原因，探究合力做功
7.6探究功和速度变化的关系
1、实验目的：探究合力做功与速度变化的关系
2、实验方法：方案一：用重锤牵引小车运动。
思考一：怎样保证长木板上运动的小车，受到的拉力是合外力？方法：平衡摩擦力怎样确定拉力？
钩码重力远远小于车的重力时，钩码重力近似为拉力！
巩固训练
例：如图所示装置，两个质量相等的小球，都在
光滑水平面上绕O1O2做匀速圆周运动。甲图悬吊物体质量M，小球距转轴为R；乙图悬吊物体质量 2M，小球距转轴也为R。水平面小孔处光滑。
求：甲乙两图的小球动能之比。
甲图：mv12 = Mg
O1
O1
R
乙图：mv22 = 2Mg

高一物理下册 7.6_实验：探究功与物体速度变化的关系

7.6 实验：探究功与物体速度变化的关系实验目标：1.知道探究活动须测定功与速度这两个物理量.2.领会教科书中所给的实验方案.3.知道实验方案中改变弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的方法.4.体会以一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的思想方法.5.知道实验方案中平衡摩擦力的方法.6.知道当小车做匀速运动时进行速度测量更合理.7.体会从寻找W-v的关系转向寻找W-v2关系所蕴含的思想和方法.8.知道力对物体做功与物体速度变化的关系.引言：通过本章第一节的学习，我们知道运动的物体具有动能，静止的物体要获得动能，方式可以很多，但本质上都是有力对物体做了功；比如：重物从静止下落获得动能，是重力对物体做了功，汽车起动获得动能，是牵引力对车做了功。

而物体的动能与物体的运动速度直接相关，所以力对物体做功，可以使物体的运动速度发生变化。

今天我们的任务就是探究功与物体速度变化的关系。

一、探究思路本探究实验是按着如下的思路进行的：1、改变功的大小橡皮筋的弹力做功不不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比。

即，橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……这是本实验的精妙之处为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，每次拉长橡皮筋的长度应该相等。

2、确定速度的大小小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。

3、寻找功与速度变化的关系以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标，小车获得的速度v为横坐标，作出W—v曲线（即功—速度曲线）。

分析这条曲线，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。

二、操作技巧1、如何平衡摩擦力？为了排除摩擦力的干扰，实验中可将木板放有打点计时器的一端垫高，让小车重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力。

具体方法是：将木板放有打点计时器的一端垫高，脱开钩在小车上的橡皮筋，在小车尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动。

如果纸带上打出的点距是均匀的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力。

人教版高中物理必修二学案+达标过关：7.6探究功与速度变化的关系

7.6 探究功与速度变化的关系导学案【考点要求】图像法处理数据【教学目标】1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度；2.会利用物理图像探究功与物体速度变化的关系；3.通过用纸带与打点计时器来探究功与速度的关系，体验知识的探究过程和物理学的研究方法。

(阅读教材P69-71，不看不做)一、物体由于运动而具有的能称为________，动能的大小与速度的大小有关，速度越大，动能________；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速度发生________．二、探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运动，测量力的大小及小车______________________________，可以计算力做的功，改变力的大小或小车运动的距离，也就改变了____________________．(2)小车的速度可以由____________测出．(3)以________为纵坐标，以__________为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定量关系．三、操作技巧：(1)平衡摩擦力．如果纸带上打出的点距是______的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力．(2)选择纸带．对纸带上的点进行分析，选择相邻距离基本________的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．四、数据处理：根据实验测得的数据，分别作出W －v 图线、W －1v 图线、W －v2图线、W－v3图线…….如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之间可能就是一种________关系．探究案一、合作探究知识点一实验原理问题一在本实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是()A．用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s…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力的作用下移动的距离s，便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…问题二关于探究功与物体速度变化的关系实验中，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．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出知识点二实验的注意事项问题三实验时小车在运动中会受到阻力作用．在小车沿长木板滑行的过程中，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长木板略为倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是()①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的A．①②B．②③C．③④D．①④实验数据的处理方法问题四在小车牵引纸带运动过程中，打点计时器记录了小车的运动情况，如图所示，图中A 、B 、 C 、 D 、 E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s ．试计算各点瞬时速度：v A=___________m/s v B= ___________ m/s v C=___________ m/s v D= ___________ m/s v E=___________ m/s问题五在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时，打出了如图所示的一条纸带，请你说说：（1）利用这条纸带要测出哪个物理量？（2）要利用纸带上的哪一段，才能正确上述的物理量？问题六某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据，请你对这些数据进行处理，并确定W与v之间的关系(W1为物体速度由0.00变化到0.80 m/s时所做的功)..W/W10.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00v/(m/s) 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89v2/(m2/s2) 0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57。

高中物理 7.6实验：探究功与速度变化的关系(探究导学课型) 新人教版必修2

(1)下列说法哪一项是正确的( ) A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量 C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
整理课件
(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C为
计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时
2T
整理课件
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 vn
W
2W
3W
4W
5W
v v2 v3
v
整理课件
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 间关系的图像,找出哪一组的图像是直线,从而确定功与速度的正确关系。
小车的瞬时速度大小为
m/s(保留三位有效数字)。
整理课件
【标准解答】平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整
斜面倾角,使μ=tanθ,A错;为减小系统误差应使钩码质量远小
于小车质量,B错;实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸
带,由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化
量,便于利用实验数据进行探究。据vB=
整理课件
(2)从乙图看出W∝v2。答案:(1)见标准解答图 (2)W∝v2
整理课件
v/(m·s- 1)
0
0
1
0.80
2
1.10
3
1.28
4
1.53
5
1.76
6
1.89 整理课件
v2/(m2·s-2) 0
0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57

人教版高中物理必修二高一能力提升：7-6实验：探究功与速度变化的关系

（精心整理，诚意制作）能力提升1．(20xx·唐山一中高一期中)为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。

请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)：(1)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，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点的距离来进行计算。

(2)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示的是其中四次实验打出的部分纸带：(3)试根据上面的信息，填写下表：次数123 4橡皮筋对小车做功W小车速度v(m/s)v2(m2/s2)从表中数据可得出结论：________________________________。

答案：(1)D(3)如表所示次数123 4橡皮筋对小车做功W 2W 3W 4W小车速度v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0v2(m2/s2) 1.0 2.0 3.0 4.0 结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比。

2．(湖北省部分重点中学12～13学年高一下学期期中)如图(甲)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)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，下面操作正确的是( )A．放开小车，小车能够自由下滑即可B．放开小车，小车能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可(2)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________。

人教版高中物理必修2第七章7.6 实验：探究功与速度变化的关系(共44张PPT)

(1)选取点迹清晰的纸带，选纸带上第一个点及距离第一个点较远的
点，并依次标上 0，1，2，3…
(2)测出 0 到点 1、点 2、点 3…的距离，即为对应的小车的位移 x1、
x2、x3…，利用公式
v
n
＝x
n
＋1－x 2T
n
－1求出点
1、点
2、点
3…对应的瞬
时速度 v1、v2、v3… (3)确定此纸带所挂的钩码的重力 G，利用 Wn＝Gxn，分别求出小车的位
6.不需测出橡皮筋每次做功的具体数值，而且也无法测出，原因是橡皮筋的弹力是变力。只需每次实验做功是第一次的多少倍即可。
? ?
7.利用纸带上点迹均匀的部分计算小车的速度。
8.通过实验可知W与v2成正比。
W
4W
3W
2W
W
O
v12 v22 v32 v42
v2
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：
3．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间隔均匀的点 A1、A3 间的距离 x，小车此时速度的表达式为 v＝2xT，其中 T 是打点计时器的打点周期．
6
实验：探究功与速度变化的关系
重力做功
重力势能
WG＝EP1－EP2
弹力做功
WF＝EP1－EP2

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)．。

人教版高中物理必修二：7.6《实验探究功与速度变化的关系》提分训练(含答案).docx

高中物理学习材料桑水制作6.实验:探究功与速度变化的关系一、选择题1.如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,关于橡皮筋做的功,下列说法中正确的是( )A.橡皮筋做的功可以直接测量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.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍解析:橡皮筋做的功等于橡皮筋所释放的弹性势能,但无法直接测量,橡皮筋的条数成倍增加,弹性势能也会成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功,故A、C错,B对。

橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比,当拉伸为原来的两倍时,橡皮筋的做功变为原来的4倍,故D错。

答案:B二、非选择题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(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”)。

(3)若实验作了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。

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.“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋的作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。

当用4条、6条、8条、…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次、…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0、…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。

(1)关于该实验,下列说法正确的是( )A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6VB.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D.利用每次测出的小车最大速度v max和橡皮筋做的功W,依次作出W v max、W、W、W2v max、W3v max、…的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。

人教版高一物理必修2第七章 7.6实验：探究功与速度变化的关系(共41张ppt)

的，通过公式 v s 计算得到。因为打点计 t
时器相邻两点间时间间隔相同，都为 0.02秒，只需跟据纸带相邻两点间距离来推测速度的变化。实验中所要求的是匀速运动阶段的速度，即纸带上相邻两点间间距相同时的速度。
想一想
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为什么要测匀速时的速度呢？
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纸带分析
开始阶段，两点间距不断增大，此时，小车与橡皮筋尚未分离，在弹力作用下，小车的速度增大。
出图像所代表的公式，如 ExceL
2020/5/16
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不过，这样做有麻烦又不直观，最好按下面的方法处理。
先对测量数据进行估计，或者做个 W-v 草图,大致判断两个量可能是什么关系。如果认为可
能是 W v2，就对每个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标， v2 为横坐标作图（不是以v为
横坐标）。如果这样做出的图像是一条直线，说
2020/5/16
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以牵引力对小车做的功W为纵坐标，小车获得的速度v为横坐标，作出W-v图象，即功速度图象，可以了解两者的定量关系。
用打点计时器能够很容易地测量小车的速度。这个实验的关键是为小车提供可测量的（或者虽不能测量但可以定量地比较大小的）作用力。以下两个案例可供参考。
2020/5/16
2020/5/16
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有人将实验装置进行了修改：
（1）在木板上加了两条光滑的合金导轨（2）将砝码换成了橡皮泥
改进之后有什么优点呢？
2020/5/16
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有人将实验装置进行了修改：
改进之后有什么优点呢？
（1）在木板上加了两条光滑的合金导轨减小摩擦
（2）将砝码换成了橡皮泥更加稳固
2020/5/16

人教版必修二高一(下 )第七章 6.实验：探究功与速度变化的关系强化练习

物理量数据实验次数
橡皮筋做的功
10个间隔均匀的点的距离
10个间隔均匀的点的时间
小车获得的末速度
小车获得的末速度的平方
1
0.200
0.2
1.00
1.00
2
0.282
0.2
1.41
1.99
3
0.300
0.2
1.50
2.25
4
0.400
0.2
2.00
4.00
5
0.458
0.2
2.24
5.02
人教版必修二高一（下）第七章 6.实验：探究功与速度变化的关系强化练习
的变化量△Ek．计算结果见下表．
W/×10﹣3J
2.45
2.92
3.35
3.81
4.26
△Ek/×10﹣3J
2.31
2.73
3.12

3.61
4.00
人教版必修二高一（下）第七章 6.实验：探究功与速度变化的关系强化练习
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象．（4）实验结果表明，△Ek总是略小于W．某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____．
4. 利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz 的交流电．
（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____．（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图2所示．选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s．（3）将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g=9.80m/s2，利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W．利用Ek= Mv2算出小车动能，并求出动能

高一物理必修二7.6实验探究功与速度变化的关系ppt课件.ppt

⑶在上车的运动过程中，对
于钩码、砝码和小车组成的系统，钩砝的重力做正功，
测量点 O A B C
S/cm 0.00 1.51 3.20
_5__.0_6__
小车受摩擦阻力做负功． D
7.15
E
9.41
12 v/(m·s－1)
0.35 0.40 0.45
_0_._4_9__
0.54 0.60
⑷实验小组根据实验数据绘出了图2中的图线（其中
过 2.将橡皮筋固定在小车前端.拉长橡皮筋使小车位于靠
程近打点计时器处,记下小车位置.接通打点计时器电源,
释放小条、4 条、5 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验,保证每次释放小车的位置相同,即橡皮筋被拉长的长度相同.
4.在上述实验中打出的5 条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度 v1 、v2 、v3 、v4 、v5 .
量，更换纸带，重复②的操作．
⑵图1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
纸带运动方向
OA B C
D
E
0cm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
S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1中的相应位置．
W弹
E
＝ P
1 2
kl12
1 2
kl22
外力做功W
速度
一.探究功与物体速度变化的关系
定性:在物体质量一定的前提下: 对物体做的功越多,物体的速度变化就越大.
1.通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系 2.体会探究的过程和所用的方法

人教版高中物理必修2：7.6实验：探究功与速度变化的关系课时练习

第七章第6节实验：探究功与速度变化的关系一、选择题1．(多选)(2019·济南高一检测)关于“探究恒力做功与动能变化”的实验，下列说法中正确的是()A．应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B．应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角D．平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角解析：选AC实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，A对，B错；纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，C对，D错．2．(多选)在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，根据所获得的数据，使用Excel作图，则下列图线可能正确的是()解析：选AC由本节实验结论可知W∝v2，由此可知，选项A正确；以W 为横坐标、以v为纵坐标，由于v∝W，v-W图线应为一开口向右的抛物线，选项B错误；以W为纵坐标、以v为横坐标，W-v图线应为一开口向上的抛物线，选项C正确；以W为纵坐标、以1v2为横坐标，W-1v2图线应为一反比例函数图线，选项D错误．3．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，实验装置如图所示，实验主要过程如下：(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图象；(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根橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2根、3根…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，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点的距离来进行计算解析：选D本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得的速度的关系．这个速度是指橡皮筋做功完毕时小车的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D是错误的．二、非选择题4．某同学做探究合力做的功和物体速度变化的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．用1根橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2根、3根…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．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．如图所示是某次操作正确的情况下，在频率为50 Hz的电源下打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________(填“A～F”或“F～I”)部分进行测量，速度大小为________m/s.解析：小车的速度应为橡皮筋对小车作用完毕时小车的速度，此时小车做匀速直线运动，故应选F～I段．速度大小v＝1.52×10－20.02m/s＝0.76 m/s.答案：F～I0.765．用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时：(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 0W 2W 3W 4W 5W 6Wv/(m·s－1)0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.24 2.45 据以上数据，在坐标纸中作出W-v2图象．(3)根据(2)题中的图象可以得出的结论是________．解析：(1)小车在水平面上运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力，小车所获得动能完全来源于橡皮筋做的功，故A正确；实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同，故B正确；每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，故C正确；实验中是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故D错误；只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故E错误；由于小车在橡皮筋的作用下运动，橡皮筋对小车做的功与小车能获得的最大速度有关，故F正确，G错误．(2)根据描点法可得，如图所示．(3)由W-v2图线可知，图象为过原点的直线，因此W和v2成正比关系．答案：(1)ABCF(2)见解析(3)外力做功与物体速度平方成正比6．测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题．为此，某同学设计了如下实验方案：A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．请回答下列问题：(1)滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是________．(2)滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)钩码的重力大小．解析：(1)纸带上的不同点痕记录了滑块在不同时刻的位置和不同时间内的位移，当滑块做匀速直线运动时，点痕的分布应该是等间距或均匀的．(2)悬挂钩码，滑块匀速下滑时，根据滑块的平衡条件有mgsin θ－F f－G码＝0，所以G码＝mgsin θ－F f；当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块受到的合外力F合＝mgsin θ－F f.显然，F合＝G码．答案：(1)等间距(或均匀)的(2)等于7．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，让纸带穿过电火花打点计时器或电磁式打点计时器．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?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 A2＝1.44×10－2 m2/s2，v B2＝2.89×10－2 m2/s2，v C2＝4.41×10－2 m2/s2，v B2v A2≈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)．答案：见解析8．在课外兴趣小组实验时，某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系．操作步骤如下：a．小物块在1条橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；b．在钉子上分别套上2条、3条、4条…同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，从同一位置释放，重复步骤a，小物块落点分别记为M2，M3，M4…；c．测量相关数据，进行数据处理．(1)为求出小物块抛出时的速度大小，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)．A．橡皮筋的原长xB．橡皮筋的伸长量ΔxC．桌面到地面的高度hD．小物块抛出点到落地点的水平距离L(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3….若功与速度的平方成正比，则若以W为横坐标、以L2为纵坐标作图，得到的图象是________．A．直线B．抛物线C．双曲线D．无法确定(3)若考虑物块从释放位置到桌子边沿克服阻力做的功，请在图中画出(2)中的大致图象形状．解析：(1)小物块在橡皮筋的作用下离开桌面做平抛运动，由水平位移和竖直位移就能求出平抛的初速度，v＝L2hg＝Lg2h，所以要测量桌面的高度h，小物块抛出点与落地点的水平距离L，故A、B错误，C、D正确．(2)根据v2＝g2hL2，若W∝v2，则W∝L2，由此看出W与L2是一次函数的关系，画出的L2-W图象是直线．(3)若考虑桌面阻力所做的负功，则外力做的总功为W－W f；画出图象如图所示．答案：(1)CD(2)A(3)。

【人教版】高中物理必修二精练：分层训练_进阶冲关7.6实验：探究功与速度变化的关系含解析

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分层训练·进阶冲关A基(建用20分)1.( 多 )(2018 · 州高一 ) 在研究功与速度化的关系的中,以下法中正确的选项是( A、B、D )A. 木板要适合斜 , 以均衡小运中遇到的阻力B. 重复 , 然用到橡皮筋的条数不一样, 但每次使橡皮筋拉伸的度同样C.利用上的点算小的速度, 用上打点最密集的部分行算D.利用上的点算小的速度, 用上打点最稀少的部分行算2.( 多 ) 某研究性学小得教材中量 W∝v2的程复 , 改以下 : 如所示。

将教材中的木板放在桌子的 , 小的前端放一小球 , 小在橡皮筋作用下加快运 , 抵达桌子后小在板作用下停止运 , 小球做平抛运 , 出橡皮筋条数 1、2、3、⋯、n 平抛距离x1、x2、x3、⋯ x n ,( B、D )A. 假如忽视全部摩擦 ,x ∝n(n 为橡皮筋条数 )B. 假如忽视全部摩擦 ,x 2∝n(n 为橡皮筋条数 )C.该实验中小车遇到的摩擦力能够经过倾斜木板的方法均衡而不产生新的偏差D.该实验中倾斜木板会产生偏差3.如图是实验室用橡皮筋进行“研究功和速度变化关系” 的实验中获取的一条纸带 , 依据纸带的信息 , 以下做法正确的选项是 (B)A.需要依据B.能够依据C.能够依据OJ段的距离求均匀速度FJ 段的距离求 v H的大小CI 段的距离求 v F的大小D.需要求得多个点的速度v A、v B、v C、v D, 作出 v-t 图象4.(2018 ·濮阳高一检测 ) 为了研究功与速度变化的关系 , 现供给以下图的器械, 让小车在橡皮筋的作用下弹出后, 沿木板滑行, 小车带动纸带运动 , 打点计时器在运动的纸带上打下一系列的点。

( 打点计时器打点时间间隔为0.02 s)思虑并回答以下:(1)前 , 先均衡阻力 , 操作方法是 : 将木板左端高 , 使木板略微斜, 使小上 , 穿打点器限位孔 , 放在木板上 ; 推小 , 打出一条 , 量点之的距离 , 只需距 __近似相等 __,就能够均衡阻力了。

人教版高中物理必修二高一基础夯实：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基础夯实1．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。

2．在“探究功与物体速度变化的关系”实验中作出W－v2图象如图所示，下列符合实际的是( )答案：B解析：实验证明，力做的功W与物体速度v的二次方成正比，即W∝v2，故作出的W－v2图象为一条过原点的倾斜直线，B正确。

3．(浙江余姚中学12～13学年高一下学期期中)小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系，对于橡皮筋和小车连接的问题，小明和小帆同学分别有两种接法，你认为正确的是________(填“甲”或者“乙”)答案：甲4．下面探究“功与物体速度变化关系”的实验步骤，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：③①④②5．(重庆一中12～13学年高一下学期期末)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________(填“交流”或“直流”)电源。

人教版高中物理必修二高一下学期末复习分层达标训练：7.6实验：探究功与速度变化的关系.docx

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）1.橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是( )A.一直做匀速直线运动B.先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动C.先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动D.先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动2.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是( )A.用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s…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力的作用下移动的距离s，便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…3.(2012·青岛高一检测)如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，与小车相连足够长的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“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，即W-v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。