7.6实验:探究功与速度变化的关系(导学案)

借助变力做功探究功与速度变化的关系

1．关于“探究功与速度变化的关系”实验，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使其水平

D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

2．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，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(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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算． (1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(选填“交流”或“直流”)电源．

(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是( )

A．放开小车，能够自由下滑即可 B．放开小车，能够匀速下滑即可

C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 (3)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(根据如图所示的纸带回答)．

A．电源的频率不稳定 B．木板的倾斜程度太大

C．没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小 D．小车受到的阻力较大

5．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，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和速度的关系图线，即W－v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W－v2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是 ( )

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

6．“探究弹力做功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条„完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次„实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0„每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出． (1)关于该实验，下列说法正确的是 ( )

3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需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．用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s„进行第1次，第2次，第3次„实

验时，力对小车做的功就是W、2W、3W„

B．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„

C．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„ D．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s，便可求

出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W„

A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4 V～6 V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出

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D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、Wv2m、Wvm、Wvm、

4．（多选）在探究功与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如图所示的纸带，

( )

这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是 (

)

W3vm„的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系

(2)如图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.已知相邻两点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝

________m/s.

7．(2014·山东济南期中检测)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．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

(3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离标注在图上，当地重力加速度为g，则在B、D两点间对滑块研究，合力对滑块做的功为________，vB＝________，vD＝________(用题中所给的表示数据的字母表示)． 13．如图，质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器接6 V、50 Hz的交流电源，如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、

(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；

(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)； (3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根„n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2„vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________ ___________．

借助恒力做功探究功与速度变化的关系

9．在“探究恒力做功与物体的速度变化的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板． (1)其中多余的器材是________；缺少的器材是________________． (2)测量时间的工具是________；测量质量的工具是________________． 12．(2014·山东省即墨市期末)为了探究“合力做功与速度变化的关系”某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上

纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，请回答下列问题： (1)要完成本实验，还缺少的实验器材是________________．

(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________________．

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B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，则

(1)求出B、C、D、E、F各点的速度并填入下表.

(2)

求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功并填入下表.

(3)适当选择坐标轴，在下图中做出图象并从中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系．图中纵坐标表示________，横坐标表示________，由图可得重力所做的功与________成________关系．