18．某同學(xué)做探究合力做的功和物體速度變化的關(guān)系的實驗裝置如圖1所示，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行．用1條橡皮筋時對小車做的功記為W，當用2條、3條…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．

（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
A．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)        B．橡皮筋恰好恢復(fù)原長
C．小車緊靠著打點計時器        D．小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線
（2）如圖2所示是某次操作正確的情況下，在頻率為50Hz的電源下打點計時器記錄的一條紙帶，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的F～I（填“A～F”或“F～I”）部分進行測量，速度大小為0.76m/s．
（3）通過該實驗的正確操作和正確處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該得出合力做的功w和物體速度v變化的關(guān)系式是W∝v2（用本問中的字母表達）

分析 （1）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大；
（2）據(jù)小車的運動判斷點的情況；
（3）據(jù)動能定理判斷即可．

解答 解：（1）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進行平衡摩擦力的操作，因此當小車的速度最大時，橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，故BCD錯誤，A正確．
故選：A
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運動，橡皮條做功完畢，則速度達到最大，此后做勻速運動，因此勻速時的速度即為該過程中的最大速度，故為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的點距均勻部分測量，即F～I；所以速度為：v=$\frac{0.0152}{0.02}$m/s=0.76m/s，
（3）由動能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動能的變化量，所以W與v2成正比，即W∝v2．
故答案為：（1）A；（2）F～I； 0.76；（3）W∝v2

點評 本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實驗原理進行分析，如本實驗中，明確小車的運動情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．某學(xué)習小組做探究“功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．圖1中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都完全相同．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶求出．通過實驗數(shù)據(jù)分析可以得出“功與物體速度變化的關(guān)系”．

（1）實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是B．
A．防止小車不能被橡皮筋拉動
B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上點跡不清晰
（2）如圖2是某同學(xué)在正確實驗操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間有一個點沒有畫出，各計數(shù)點到O點的距離分別為1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點計時器的打點頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實驗中橡皮筋做功結(jié)束時小車的速度是2.23m/s．（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．下列說法正確的是（　�。�
A．物體受到向心力的作用才能做圓周運動
B．向心加速度是描述線速度大小變化快慢的物理量
C．做勻速圓周運動的物體其速度和加速度都在不斷的改變著
D．向心加速度越大，物體速率變化越快

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．下列說法中正確的是（　　）
A．若某個力對物體不做功，則說明該物體一定沒有發(fā)生位移
B．經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律，它適用于所有的宏觀和微觀世界
C．牛頓在前人研究基礎(chǔ)上總結(jié)出萬有引力定律，并計算出了引力常量G
D．月-地檢驗表明地面物體和月球受地球的引力，與太陽行星間的引力遵從相同的規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．（1）在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實驗中，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及電鍵K按如圖1所示連接，當電鍵K閉合瞬間，電流表指針左偏，說明B線圈產(chǎn)生了感應(yīng)電流，若當電鍵K斷開瞬間，電流表指針會（填“會”或“不會”）偏轉(zhuǎn)；當電鍵K閉合后，要使電流表的指針左偏，可采取的操作為滑片向右滑．

（2）某同學(xué)在“探究碰撞中的不變量”實驗中，采用如圖2所示的實驗裝置，在光滑的水平軌道上，停著甲、乙兩輛小車，甲車系一穿過打點計時器的紙帶．在啟動打點計時器的同時，給甲車沿軌道方向的沖量，甲車運動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰，由于兩車相撞處裝有尼龍拉扣，兩車立即粘在一起繼續(xù)運動．紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運動情況，如圖3所示，紙帶上AB兩點的距離為1.20cm；為完成實驗，同學(xué)已經(jīng)測出碰撞前后小車甲的速度，他還需要測量各自質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在一場F4中國錦標賽開賽之前，甲乙兩賽車手在練習場地上熟悉汽車性能，有人記錄了甲乙兩車的加速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，已知在t=0時甲乙兩車同地出發(fā)且速度相同，則在0-2s的時間內(nèi)，下列說法正確的是（　�。�
A．甲乙兩車都做勻變速直線運動B．t=1s時，甲乙兩車相距最遠
C．t=1s時，甲乙兩車一定相遇D．t=2s時，甲乙兩車速度再次相等

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．如圖所示是某研究性學(xué)習小組設(shè)計的“探究做功與速度的關(guān)系”的實驗裝置．他們將光電門固定在直軌道上的O點，將拉力傳感器固定在質(zhì)量為M的小車上，用不可伸長的細線通過一個定滑輪將小車與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車所受拉力F的大小，通過光電門記錄遮光條通過光電門的時間t，結(jié)合遮光條的寬度d計算出小車通過光電門時的速度，該小組提出如下兩種操作方案：
（1）方案一：用同一鉤碼通過細線拉同一小車，每次小車從不同位置由靜止釋放，各位置A、B、C、D、E、F、G（圖中只標出了G）與O點間的距離s分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7．用該實驗方案不需要（填“需要”或“不需要”）測量鉤碼的重力；不需要（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，若以s為橫軸，以$\frac{1}{{t}^{2}}$（填“t”“t2”“$\frac{1}{t}$”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$”）為縱軸作為的圖象是一條過原點的直線，則可得出做功與速度的關(guān)系．
（2）方案二：用不同的鉤碼通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置（與O點之間距離為s0）由靜止釋放．用該實驗方案不需要填“需要”或“不需要”）測量鉤碼的重力；需要（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；只要已知量和測得量滿足關(guān)系F=$\frac{{md}^{2}}{2{s}_{0}}•\frac{1}{{t}^{2}}$，即可得出做功與速度的關(guān)系．  
（3）為了減小兩種方案的實驗誤差，下列做法正確的是BD．
A．增大遮光條的寬度使其寬度測量的相對誤差盡量小
B．對同一遮光條，多測幾次寬度以減小偶然誤差
C．鉤碼質(zhì)量應(yīng)當遠小于小車質(zhì)量
D．調(diào)節(jié)定滑輪高度，使連接小車的細線與軌道嚴格平行．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．對于平拋運動，下列說法正確的是（　�。�
A．落地時間只與水平拋出的初速度有關(guān)
B．只要是具有水平初速度的物體，其運動就是平拋運動
C．做平拋運動的物體，在任何相鄰相等的時間內(nèi)位移的增量都是相等的
D．平拋運動不是勻變速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖甲所示，一質(zhì)量m=1kg的物體以一定初速度從傾角θ=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為0.6m．在上升過程中，物體的動能Ek隨高度h的變化如圖乙所示．取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（　�。�
A．物體上滑時的初速度為2$\sqrt{2}$m/s
B．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
C．物體回到斜面底端時的動能為6J
D．物體回到斜面底端時重力的功率為12$\sqrt{2}$W

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