1、四川省雷波县民族中学高中物理 7.6 实验 探究功与速度变化的关 系 新人教版必修 2 学习目标 课标要求： 1.通过实验探究 及 的关系vW2 2.通过实验掌握平衡摩擦力的方法 3.学会运用图像法处理实验数据 重点：1.计算橡皮筋弹力做功的方法 2.小车最大速度的计算方法 难点：通过图像法处理功与速度的关系 巩固基础 1. 在“探究功与物体速度变化的关系”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水平 D先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 2.在“探究功与物体 速度变化的
2、关系 ”实验中，我们并不需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对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方 法是 （ ） A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 B用同样的力对小车作用，让小车通过距离 s、2s、3s则第 1 次、第 2 次、第 3 次实验时，力对小车做的功就是 W、2W、3W C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 D
3、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 L,便可求出每次实验中 力对小车做的功，可控制 W、2W、 3W 3.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中作出 图象如图所示，哪一个是v 符合实际的（ ） 4.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条纸 带，这条纸带上的点两端较密，中间疏，出现这种情况的原因可能是（ ） A电源的频率不稳定 B木板倾斜程度太大 W W WW A W B W C W D W vvvv C没有使木板倾斜或倾角太小 D小车受到的阻力较大 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”的实验装置如
4、图所示。 以下关于该实验的说法中不正确的是（ ） A在改变橡皮筋的个数时，橡皮筋伸长的长度必须一致。 B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。 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本实验是探究橡皮筋对小车做的功与小车的 速度之间是否存在 、2Wv 、 等关系。3Wv 6.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中得到如图所示的一条纸带，则应根据 哪段来计算小车获得的速度？为什么？ 提升能力 7. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”
5、 的实验，如图，图中小车是 在一条橡皮筋作用下弹出，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，使每次实验中橡皮 筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 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 （2）下面是本实验的数据记录表， 从理论上讲，橡皮筋做的功 Wn和物体速度 vn变化的关系应是 Wn
6、 。请运用 表中测定的 数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象，验证理论的正确性。 橡皮 筋 做功 10 个间隔距 离 x（m） 10 个间隔时 间 T（s） 小车获得速 度 vn（m/s） 小车速度的平 方 vn2（m/s） 2 1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07 2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36 3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99 4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71 5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50 0 1 3 42 5 6 7 纸带 小车 橡皮 筋 打点计时器 木板 感悟经典 (2009 年高考广东卷)某
7、实验小组利用拉力 传感器和速度传感器探究“动能定理” ，如图所 示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可 伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连， 用拉力传感器，记录小车受到拉力的大小在 水平桌面上相距 50.0 cm 的 A、 B 两点各安装一 个速度传感器，记录小车通过 A、 B 时的速度大 小小车中可以放置砝码 (1)实验主要步骤如下： 测量_ _和拉力传感器的总质量 M1；把细 线的一端固定在拉力传感器上，另一端通 过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。 将小车停在 C 点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过 A、 B 时 的速度 在小车中增加砝码，或_，重复的操作。 (
8、2)下表是他们测得的一组数据，其中 M 是 M1与小车中砝码质量之和，| vA2 vB2|是两个速 度传感器记录速度的平方差， 可以据此计算出动能变化量 E， F 是拉力传感器受到的拉 力， W 是 F 在 A、 B 间所做的功表格中的 E3_， W3_(结果保留 三位有效数字)。 解 析：(1)在实验过程中拉力对小车和传 感器做功使小车和传感器的动能增加，所以需要 测量小车和传感器的总质量；通过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出 不同的数据；(2)通过拉力传感器的示数和 AB 长用 W FL 可计算拉力做的功；(3)利用图象 次数 M/kg 21v /(m/s)2 J/F/N W
9、/J 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 3E1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43 法处理数据，由动能定理可知 W 与 E 成正比，作图可用描点法。 答案 (1)小车 释放小车 改变钩码数量 (2)0.600 J 0.610 J 第六节 实验 ：探究功与速度变化的 关系 1.D 2.A 3.C 4.CD 5.B 6. 应根据第 5W 4W 3W 2W W 0 Wn 2nv 2 64 8 10 12 3 与第 7 点间的距离来计算，得到的速度是 。因为 37 点比较均匀 7.解析 （1）B TS437 （2） （作图如图示：要求明确标注坐标轴的物理量，合理设置标度，用尺规作图，nv 所作图线应通过原点） 。可见合力做的功 Wn和物体速度 vn变化的平方成正比，验证了理论 的正确性。
