2019-2020年高中物理 机械能守恒定律 第六节 探究功与速度变化的规律课时作业 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 机械能守恒定律 第六节 探究功与速度变化的规律课时作业 新人教版必修1一、选择题1在探究力对物体做功与速度变化的关系的实验中，每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变，这样每次橡皮筋()A做的功一样B每条橡皮筋产生的弹性势能相同C产生的动能相同D产生的重力势能相同解析本实验通过改变橡皮筋的条数来实现各次实验中弹力做的功成倍地改变，所以必须保证每次橡皮筋的拉伸长度不变，使每条橡皮筋产生的弹性势能相同，以使每条橡皮筋做的功一样，橡皮筋的总功成倍地变化，故B正确答案B2在用图示装置做“橡皮条做功和物体速度的变化关系”的实验时，下列说法正确的是()A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C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解析用橡皮筋的条数表示做功的倍数和物体最大速度的关系答案AC3下图所示为该实验中与小车相连，穿过打点计时器的一条纸带，纸带上的点距并不都是均匀的下列说法正确的是()纸带的左端是与小车相连的纸带的右端是与小车相连的利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度利用A、B、C、D、E这些点之间的距离来确定小车的速度ABCD解析因小车先做加速运动，再做匀速运动，故小车与纸带右端相连，正确；小车最终的速度为匀速运动速度，正确答案B4在实验中，小车在运动中会受到阻力作用，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功外，还有阻力对其做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是使木板略为倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是()木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是会存在误差的A B C D解析由平衡条件知：Ffmgsin.正确答案B5关于功与物体速度变化的关系，你探究的结论是()AWv BWv2 CWv3 DW解析由探究实验得出的结论是，橡皮筋对小车所做的功与小车获得的速度的平方成正比故选B.答案B6橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是()A一直做匀速直线运动B先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动C先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动D先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动解析橡皮筋对小车的拉力是变力且逐渐变小，所以小车先做加速度减小的变加速直线运动，橡皮筋对小车做功完毕后，小车将做匀速直线运动，故正确答案为C.答案C7某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度变化的关系”，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有()A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D与重物下落高度对应的重锤的瞬时速度解析物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点瞬时速度，故C、D对，A、B错答案CD8某同学利用本节探究功与速度变化关系的方法及结论验证弹性势能表达式的正确性，他将本节实验中的橡皮筋换为一个弹簧，分别将弹簧压缩1 cm、2 cm、3 cm、，测出小车对应的速度v1、v2、v3、，并用Excel软件以不同的横、纵坐标画出图线，假如该同学一切操作均非常规范，用x表示弹簧的压缩量，则下列情况下图线可能为直线的是()A横坐标为x2，纵坐标为v B横坐标为x，纵坐标为v2C横坐标为x2，纵坐标为v2 D横坐标为，纵坐标为v解析由弹性势能表达式可以得出，弹簧被压缩x后，具有的弹性势能EPkx2，弹簧在恢复原状过程中要对小车做功为Wkx2.由本节得出的结论可知Wv2，所以有Wkx2v2，可知当横坐标为x2，纵坐标为v2时，图象可能是直线，故正确答案为C.答案C二、非选择题9在探究“做功与动能改变关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器，B.天平，C.秒表，D.交流电源，E.电池，F.纸带，G.细线、砝码、小车、砝码盘，H.薄木块其中多余的器材是_，缺少的器材是_解析实验中需用打点计时器测速度，所以应用交流电源，E是多余的，C也是多余的实验中还需要用刻度尺测量长度，进而求出速度答案C、E毫米刻度尺10在探究功与速度变化的关系的实验中，某实验小组采用如下图所示的装置实验步骤如下：(1)把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器；(2)改变木板的倾角，使重力的一个分力与小车及纸带受到的摩擦力平衡；(3)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；(4)接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2(如图乙所示)，已知打点的周期为T.判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_；本实验还需直接测量的物理量是_(并用相应的符号表示)；探究结果的表达式是_(用相应的符号表示)答案纸带上的点间隔均匀小车的质量M、砂及砂桶的质量mmgxM()2M()211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，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，所打纸带如下图所示，纸带上O点为重锤自由下落时的起始打点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.80 m/s2，则(1)求出B、C、D、E、F各点的速度并填入下表.计数点BCDEF速度(m/s)(2)求出物体下落时从O点运动到图中各点的过程中重力所做的功.计数点BCDEF功(J)(3)适当选择坐标轴表示所要求的物理量，如下图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_，由图可知重力所做的功与_成_解析(1)各点的速度由公式v求出：vB m/s1.18 m/s同理可求出：vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s(2)重力做的功由Wmgx求出：WBmgxOB19.8070.6103 J0.692 J同理可求出：WG1.23 J，WD1.92 J，WE2.76 J，WF3.76 J(3)如上图所示，图中纵坐标表示重力做的功WG，横坐标表示速度的二次方v2，由图线可见，重力做的功WG与速度的二次方v2成正比答案(1)1.181.571.962.352.74(2)0.6921.231.922.763.76(3)WGv2v2正比12某同学在探究功与物体速度变化的关系的实验中，设计了如右图甲所示的实验，将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点得到的纸带如图乙所示，O点为计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了如下处理：取OAABBC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA0.12 m/s，vB0.17 m/s，vC0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断Wv2?解析设由O到A的过程中，重力对重物所做的功为W，那么由O到B的过程中，重力对重物所做的功为2W，由O到C的过程中，重力对重物所做的功为3W.由计算可知，v1.44102 m2/s2，v2.89102 m2/s2，v4.41102 m2/s2，故有2，3，即v2v，v3v；由以上数据可以判定Wv2是正确的也可以根据Wv2图象来判断(所作Wv2图象如图所示)答案见解析