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“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,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.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、
 
(填测量工具)和
 
电源(填“交流”或“直流”).
(2)在正确操作情况下,需要垫起木板的一端平衡摩擦,平衡摩擦时,平衡摩擦的目的是使合外力对小车做功等于
 
.实验时打在纸带上的点并不都是均匀的,如图乙所示.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,并用字母表示).精英家教网精英家教网
分析:(1)现在通过实验来探究功与物体动能变化关系,小车的速度由纸带上打的点测量位移,用平均速度来计算,因此需要刻度尺,打点计时器使用的是交流电源;
(2)在“探究力做功与动能的变化关系”实验中,为了方便表示合力做功等于橡皮筋所做的功,需要平衡摩擦力,由于要判断橡皮条所做的功与速度变化的关系,故需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以要分析点迹均匀的一段纸带.
解答:解:(1)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系,则小车的速度根据纸带上所打的点,通过测量位移,求平均速度来代替瞬时速度.因此必须要有毫米刻度尺;要使打点计时器能工作,必须接交流电源.
(2)因为纸带产生摩擦力,所以要平衡摩擦力,平衡摩擦力的目的是:实验时只有橡皮筋对小车做功,即使合外力对小车做功等于橡皮筋对小车做功,物体的末速度即为物体做匀速直线运动的速度,所以选择一段匀速运动的部分进行测量即可,故应选择GI段.
故答案为:(1)毫米刻度尺、交流;
(2)橡皮筋对小车做功;GI.
点评:小车的速度通过纸带上点求出,而小车的动能完全是由橡皮筋做功而导致的.同时巧用一根橡皮筋做功为W,两根橡皮筋则为2W,但每根伸长的长度必须相同,该实验中小车的运动情况是先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,故需要测量匀速阶段的速度.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

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,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行.小车滑行过程中通过打点计器的纸带,记录其运动规律.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹均匀分布,回答下列问题:
(1)实验前适当垫高木板是为了
平衡摩擦阻力
平衡摩擦阻力

(2)在用做“探究功与速度关系”的实验时,下列说法正确的是
A
A

A.通过控制橡皮筋的伸长量不变,改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值
C.实验过程中木板适当垫高就行,没有必要反复调整
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即可
(3)实验结束后利用所得的数据,画出的正确图象应该是下图中的图

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?海淀区模拟)(1)为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系,可通过如图1所示的实验装置进行:在木板上钉两个铁钉,将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端,橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上,通过拉动小车使橡皮筋伸长,由静止释放小车,橡皮筋对小车做功,再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况.
现有主要的探究步骤如下:
a.保持小车由静止释放的位置相同,通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数,使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…;
b.由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度v1、v2、v3…;
c.做出W-v图象;
d.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.
①在实验中,除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外,还需要哪种测量工具?答:
刻度尺
刻度尺

②对于该实验,下列操作中属于实验要求的是
ABC
ABC
.(填写选项前的序号)
A.小车每次都应从静止开始释放
B.实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C.应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v
D.必须测量出小车的质量
(2)利用如图2所示电路测量电压表内电阻RV,该电压表量程为500mV,内电阻约为100Ω.某同学设计的实验过程如下:
a.按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑动头移到左端
b.闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度
c.保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变,断开S2,调整电阻箱R2的阻值,使电压表的指针指到满刻度的一半
d.读出此时电阻箱R2的阻值R,即为电压表内电阻的测量值
①在备选的实验器材中,有两个滑动变阻器可供选择,它们的铭牌上分别标有:
A.“500Ω,1A”B.“10Ω,2A”
在保证各实验器材均能正常工作的前提下,为尽可能提高测量精度且便于调节,滑动变阻器R1应选用
B
B
.(选填“A”或“B”)
②用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R
大于
大于
电压表内电阻的真实值R.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
③若实验中测得的结果R=100Ω,要将这个电压表改装成量程为5V的电压表,则应串联一个阻值为R=
900
900
Ω的定值电阻.
④为了使上述根据R计算后改装的电压表能更准确地测量电压,下面四种做法中可行的是
D
D
.(填写选项前的序号)
A.在R旁边再串联一个比R小得多的电阻
B.在R旁边再串联一个比R大得多的电阻
C.在R两端再并联一个比R小得多的电阻
D.在R两端再并联一个比R大得多的电阻.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端,下列操作不正确的是
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
Ⅱ在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下说法合理的是
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B一定要水平
C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹
Ⅲ.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
 
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
 
小车的质量M(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”).
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.下图是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
 
m/s2.(结果保留三位有效数字)
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东省广州六中高一下学期期末测试物理试卷(带解析) 题型:实验题

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,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中通过打点计器的纸带,记录其运动规律.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹均匀分布,回答下列问题:

(1)实验前适当垫高木板是为了_____ ______
(2)在用做“探究功与速度关系”的实验时,下列说法正确的是_   _____

A.通过控制橡皮筋的伸长量不变,改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值
B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值
C.实验过程中木板适当垫高就行,没有必要反复调整
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即可.
(3)实验结束后利用所得的数据,画出的正确图像应该是图中的图     

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科目:高中物理 来源:2015届广东省高一下学期期末测试物理试卷(解析版) 题型:实验题

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,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中通过打点计器的纸带,记录其运动规律.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹均匀分布,回答下列问题:

(1)实验前适当垫高木板是为了_____ ______

(2)在用做“探究功与速度关系”的实验时,下列说法正确的是_   _____

A.通过控制橡皮筋的伸长量不变,改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值

B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值

C.实验过程中木板适当垫高就行,没有必要反复调整

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即可.

(3)实验结束后利用所得的数据,画出的正确图像应该是图中的图     

 

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