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    某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”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．
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    （1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和
     

    （2）木板倾斜的目的是为了
     

    （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（根据下面所示的纸带回答）；
    （5）下面是本实验的数据记录表，
    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
    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∝
     
    ．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，并验证理论的正确性．
    分析：（1）打点计时器是应该选用交流电源；
    （2）实验之前要先平衡摩擦力；
    （3）橡皮条做功完毕，速度最大，动能最大；
    （4）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．
    （5）根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，用描点法作出图象
    解答：精英家教网解：（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流电源．
    （2）木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力．
    （3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
    即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，故ACD错误，B正确．
    （4）在正确操作情况下，橡皮条恢复原长时，小车做匀速运动，小车在相等时间内的位移相等，
    此时小车获得的速度最大，要测量小车的最大速度，应选用纸带的点迹均匀的部分，如GK段进行测量．
    （5）由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，即
    Wn∝vn2，根据表中实验数据，应用用描点法作图，图象如图所示；由图象可得：
    误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．
    故答案为：（1）交流电源；（2）平衡摩擦力；（3）B；（4）GK；（5）
    v
    2
    n
    ；图象如图所示；在误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．
    点评：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，装置如图所示，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．
    ①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是
    B
    B

    A．防止小车不能被橡皮筋拉动
    B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
    C．便于小车获得较大的弹射速度
    D．防止纸带上打点不清晰
    ②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是
    C
    C

    A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量
    B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
    C．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
    D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
    ③下图是某同学在正确实验过程中得到的一条纸带，相邻的两个读数点间还有一个点没有画出来，A、B、C、D、E、F各点到O点的距离分别为：1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，则由纸带可知本次实验中小车获得的速度为
    2.23
    2.23
    m/s．

    ④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与速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，正确的是
    A
    A

    A．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．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某学习小组做探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，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完全相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”．精英家教网
    ①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是
     
    ．
    A．防止小车不能被橡皮筋拉动
    B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
    C．便于小车获得较大的弹射速度
    D．防止纸带上点迹不清晰
    ②如图2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是
     
    m/s．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年广东省东莞中学高一物理暑假作业（一）（带解析） 题型：实验题

    （1）如图是验证力的平行四边形定则装置，将一根橡皮筋的一端固定在A上．第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙)．

    ①为了使O′与O点能够重合，他应该将小轮B、C适当向       （填“上方”或“下方”）移动；
    ②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外，还需记录                         和                        .
    （2）某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验，在实验室组装了一套如图所示的装置，他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员，完成该项实验的两个步骤：

    ①当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶时，先        ，再        （填“释放沙桶”或“接通电源”），使滑块带动纸带在木板上运动；
    ②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等，用天平称量滑块的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m，让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为：______________________________________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

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    科目：高中物理 来源：2015届广东省高一物理暑假作业（一）（解析版） 题型：实验题

    （1）如图是验证力的平行四边形定则装置，将一根橡皮筋的一端固定在A上．第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙)．

    ①为了使O′与O点能够重合，他应该将小轮B、C适当向       （填“上方”或“下方”）移动；

    ②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外，还需记录                         和                        .

    （2）某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验，在实验室组装了一套如图所示的装置，他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员，完成该项实验的两个步骤：

    ①当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小沙桶时，先        ，再        （填“释放沙桶”或“接通电源”），使滑块带动纸带在木板上运动；

    ②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等，用天平称量滑块的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m，让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为：______________________________________。（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）

     

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年浙江省湖州市长兴县高一（下）期中物理试卷（解析版） 题型：解答题

    某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，装置如图所示，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．
    ①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是______
    A．防止小车不能被橡皮筋拉动
    B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
    C．便于小车获得较大的弹射速度
    D．防止纸带上打点不清晰
    ②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是______
    A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量
    B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
    C．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
    D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
    ③下图是某同学在正确实验过程中得到的一条纸带，相邻的两个读数点间还有一个点没有画出来，A、B、C、D、E、F各点到O点的距离分别为：1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，则由纸带可知本次实验中小车获得的速度为______m/s．

    ④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与速度的关系图线，即W-v图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线，即W-v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的二次方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，正确的是______
    A．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．

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