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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,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.

【答案】分析:正确解答本题需要掌握:该实验的实验目的以及实验数据处理的方法;该实验平衡摩擦力的原因;该实验是如何确定外力做功以及如何通过纸带获取小车运动的最终速度大小;如何通过图象来处理数据等.
解答:解:①在该实验中要求橡皮筋对小车所做功为合外力所做功,因此为了减小实验误差,该实验需要平衡摩擦力,这点与验证牛顿第二定律类似,故ACD错误,B正确.
故选B.
②本实验中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,因此要求橡皮筋是相同的,每次拉伸长度相同,故ABD错误,C正确.
故选C.
③由所打点可知,DE之间距离基本等于EF之间距离,因此小车最后获得的速度为:

故答案为:2.23.
④根据数学知识可知,甲图象基本为一抛物线,但是不能说明功与速度的二次方一定成正比,乙图为过原点的直线,有数学知识可知:功与速度的二次方一定成正比.故BCD错误,A正确.
故选A.
点评:本题考查了该实验的具体操作细节和数据的处理,对于这些基础知识一定要通过亲自动手实验加深理解.
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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