实验7 探究做功与物体速度变化的关系
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1．如图6所示，某组同学在做“探究功与速度变化的关系”实验时，他们将轨道的一端垫得很高，并让小车从图示位置由静止释放．请指出其中的两处错误(或不妥)：(1)________________________；(2)________________________．
图6
【解析】 释放小车时离打点计时器太远，会使纸带上打出点太少．电磁打点计时器应接4～6 V交流电．
【答案】 (1)释放小车时离打点计时器太远 (2)用了学生电源的稳压挡
2．(2016·东阳学考模拟)用如图7所示的装置做“探究做功与物体速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是________．
图7
A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样 C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值 D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值 E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F．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最大速度 G．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
ABCF [当小车拉着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，重力沿长木板方向的分力大小等于摩擦力，即在实验中可消除摩擦力的影响，A正确；由实验原理可知，B、C正确，D错误；使用打点计时器时都必须先接通电源再释放小车，E错误；橡皮筋拉力做的总功等于小车动能的增加，此动能应为小车获得的最大动能，所以用打点计时器打下的纸带测定的是小车的最大速度，F正确，G错误．]
3．某学习小组做“探究做功与物体速度变化的关系”的实验如图8所示，图中小车是
在一条橡皮筋作用下弹出的，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(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．
图8
(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，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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)在正确操作的情况下，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9所示的纸带回答)．
图9
【解析】 (1)打点计时器使用的是交流电源．
(2)平衡摩擦力时，应将纸带穿过打点计时器，放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可，D正确．
(3)从纸带上看，纸带的GJ段打点比较均匀，所以应选用纸带的GJ段进行测量． 【答案】 (1)交流 (2)D (3)GJ
4．(2017·乐清模拟)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器来探究做功与物体速度变化的关系．如图10所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
图10
(1)实验主要步骤如下：
①测量________和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需装置．
②将小车停在C点，接通电源，________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．
(2)如表所示是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v2－v1|是两个速度传感器所记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔEk，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔEk3＝________J，W3＝________ J．(结果保留三位有效数字)
数据记录表
次数 1 2 3 4 5 2
2
M/kg 0.500 0.500 0.500 1.000 1.000 |v2－v1|/(m/s) 0.760 1.650 2.400 2.400 2.840 222ΔEk/J 0.190 0.413 ΔEk3 1.200 1.420 F/N 0.400 0.840 1.220 2.420 2.860 W/J 0.200 0.420 W3 1.210 1.430 (3)根据表中数据在图11中做出ΔEk-W图线．
图11
1221
【解析】 (2)ΔEk3＝M|v1－v2|＝×0.500×2.40 J＝0.600 J
22
W3＝F3·LAB＝1.220×0.500 J＝0.610 J.
(3)如图所示