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1、
課時作業(yè) 二十二 實驗四:探究動能定理
(限時:45分鐘)
(班級________ 姓名________)
1.關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中,下列敘述正確的是( )
A.每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B.每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C.放小車的長木板應(yīng)該盡量使其水平
D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
2.(多選)某研究性學(xué)習(xí)小組覺得教材中實驗測量過程較復(fù)雜,改進如下:如圖所示,將教材實驗中的木板放在桌子的邊緣,小車的前端放一小球,小車在
2、橡皮筋作用下加速運動,到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運動,小球做平拋運動,測出橡皮筋條數(shù)為1、2、3、…、n時的平拋距離x1、x2、x3、…、xn,則( )
第2題圖
A.如果忽略一切摩擦,x∝n(n為橡皮筋條數(shù))
B.如果忽略一切摩擦,x2∝n(n為橡皮筋條數(shù))
C.該實驗中小車受的摩擦力可以通過傾斜木板的方法平衡而不產(chǎn)生新的誤差
D.該實驗中傾斜木板會產(chǎn)生誤差
3.探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實驗裝置如圖所示,實驗主要過程如下:
第3題圖
(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…
(2)分析打點計時器打出
3、的紙帶,求出小車的速度v1、v2、v3、…
(3)作出W-v圖象;
(4)分析W-v圖象.如果W-v圖象是一條直線,表明W∝v;如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系.
以下關(guān)于該實驗的說法中有一項不正確,它是______.
A.本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當用1根橡皮筋進行實驗時,橡皮筋對小車做的功為W,用2根、3根……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時,橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W…
B.小車運動中會受到阻力,補償?shù)姆椒?,可以使木板適當傾斜
4、
C.某同學(xué)在一次實驗中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點,兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒有使木板傾斜或傾角太小
D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點,求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算
4.如圖所示為在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中小車在運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點,打點的時間間隔為0.02 s,小車在A、B之間可描述為
________________運動,C、D之間可描述為________運動.小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.
第4題圖
5.某同學(xué)做探究合力做的功和物體速度變化的關(guān)系的實驗裝置
5、如圖甲所示,小車在橡皮筋的作用下彈出,沿木板滑行.用1根橡皮筋時對小車做的功記為W,當用2根、3根……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時,每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.
甲
(1)木板水平放置,小車在橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是( )
A.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
B.橡皮筋恰好恢復(fù)原長
C.小車恰好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線
(2)如圖乙所示是某次操作正確的情況下,在頻率為50 Hz的電源下打點計時
6、器記錄的一條紙帶,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的______(選填“A~F”或“F~I”)部分進行測量,速度大小為______m/s.
乙
第5題圖
6.某實驗小組的同學(xué)采用如圖所示的裝置(實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面)用打點計時器得到一條紙帶后,通過分析小車位移與速度變化的關(guān)系來研究合力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系.圖甲是實驗中得到的一條紙帶,點O為紙帶上的起始點,A、B、C是紙帶上的三個連續(xù)的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖甲所示.已知所用交變電源的頻率為50 Hz,則:
甲
(1)打B點
7、時,小車的瞬時速度vB=______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)實驗中,該小組的同學(xué)畫出小車位移l與速度v的關(guān)系圖象如圖所示.根據(jù)該圖線形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是______.(填寫選項字母代號)
乙
第6題圖
A.W∝v2 B.W∝v
C.W∝ D.W∝v3
(3)本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時,合力對小車所做的功為W0,則當鉤碼下落h2時,合力對小車所做的功為________.(用h1、h2、W0表示)
7.某同學(xué)在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中,設(shè)計了如圖甲所示的實驗.將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過電火花
8、計時器.先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計時器的地方.然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打下一系列小點.得到的紙帶如圖乙所示,O點為計時器打下的第1個點.該同學(xué)對數(shù)據(jù)進行了下列處理:取OA=AB=BC,并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA=0.12 m/s,vB=0.17 m/s,vC=
0.21 m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判定W∝v2?
第7題圖
課時作業(yè)(二十二)
實驗四:探究動能定理1.D
2.BD 【解析】 由W∝v2、x∝v、W∝n得x2∝n,選項A錯誤,B正確;該實驗應(yīng)用了平拋運動的規(guī)律,如果木板傾
9、斜,則變?yōu)樾睊?,將產(chǎn)生誤差,選項C錯誤,D正確.
3.D 【解析】 實驗的目的是探究橡皮筋做的功與物體獲得的速度的關(guān)系.這個速度是指橡皮筋做功完畢時小車的速度,而不是整個過程的平均速度,所以D是錯誤的.
4.加速度逐漸減小的加速直線 勻速直線 0.36 【解析】 由A到B的點跡可以看出點的距離越來越大,但距離的差值越來越小,因時間相同,可知A、B間小車做加速度逐漸減小的加速直線運動,C、D間為勻速直線運動,小車離開橡皮筋后的速度v== m/s=0.36 m/s.
5.(1)A (2)F~I 0.76 【解析】 (1)因為木板水平放置,故實驗時沒有平衡摩擦力.當小車的速度最大時,合力為0,
10、即橡皮筋的拉力和摩擦力的合力為0,所以橡皮筋仍處于伸長狀態(tài),A正確,B錯誤;由此也可推知小車處于兩鐵釘連線的左方,C、D錯誤.
(2)小車的速度應(yīng)為橡皮筋對小車作用完畢時小車的速度,此時小車做勻速直線運動,故應(yīng)選F~I段.
速度大小v= m/s=0.76 m/s.
6. (1)0.80 (2)BC (3) W0
【解析】 (1)vB==0.80 m/s.
(2)由題圖知,位移與速度的關(guān)系圖像很像拋物線,所以可能l∝v2或l∝v3,又因為W=Fl,F(xiàn)恒定不變,故W∝v2或W∝v3,A、D正確,B、C錯誤.
(3)設(shè)合力為F,由W0=Fh1,得F=,所以當鉤碼下落h2時W=Fh2=W0.
7.見解析 【解析】 設(shè)由O到A的過程中,重力對重物所做的功為W,那么由O到B過程中,重力對重物所做的功為2W,由O到C的過程中,重力對重物所做的功為3W.
第7題圖
由計算可知,v=1.44×10-2 m2/s2,v=
2.89×10-2 m2/s2,v=4.41×10-2 m2/s2,≈2,≈3,即v≈2v,v≈3v.由以上數(shù)據(jù)可以判定W∝v2是正確的.也可以根據(jù)W-v2的圖線來判斷.