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第6节 试验：探究功与速度变化的关系
1.（4分）在本试验中，小车在运动中会受到阻力作用.这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给试验带来误差，我们在试验中想到的方法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法中正确的是（ ）
A.木板只是略微倾斜一下即可，没有什么严格的要求
B.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
C.假如小车滑行在木板上能做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的
D.其实木板不倾斜，问题也不大，由于试验总是存在误差的
2.（4分）如图1所示，与小车相连足够长的且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，右端间距小，左端间距大，下面的分析和推断正确的是( )
A.若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
B.若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大
C.若左端与小车相连，可能小车有肯定的初速度，试验前遗忘平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力
D.若右端与小车相连，可能小车运动前遗忘或没有完全平衡摩擦力
3.（4分）关于探究功与物体速度变化的关系的试验中，下列叙述正确的是( )
A.每次试验必需设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次试验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持全都
C.放小车的长木板应当尽量使其水平
D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
4.（4分）某同学想利用自由落体运动争辩“功与物体速度关系”，试验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有（ ）
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下落的高度
D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
5.（6分）（2009·安徽高考）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，试验装置如图2所示，试验主要过程如下：
A．本试验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…所接受的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次试验中使橡皮筋拉伸的长度保持全都.当用1条橡皮筋进行试验，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…试验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜
C．某同学在一次试验中，得到一条记录纸带.纸带上打出的点，两端密、中间疏.消灭这种状况的缘由，可能是没有使木板倾斜或倾角太小
D．依据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最终一点的距离来进行计算
6.（10分）科学规律的发觉离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和试验探究.下面我们追寻科学家的争辩脚印 用试验方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系.
（1）某同学的试验方案如图3甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的试验误差，你认为在试验中还应当实行的两项措施是：
①____________________________________________；
②____________________________________________.
（2）如图乙所示是某次试验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙，则打C点时小车的速度为_____；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外、还要测出的物理量有_______.
7.（10分）现有以下器材：打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等，试设计一个试验，争辩合外力的功与物体的速度的关系.
要求：（1）构思试验方案；
（2）说明探究功与速度关系的方法.
8.（探究创新）（8分）现有以下器材：小球、弧形光滑轨道、刻度尺、铅笔、白纸、复写纸、铁架台、重锤等，摸索究能否设计一个试验，探究合外力的功与物体速度的关系.并说明：
（1）试验方案；
（2）探究功与速度的方法.
参考答案：
1. 【解析】选B.当重力沿斜面对下的分力等于阻力，在橡皮筋对小车不做功时，小车就会匀速运动.
2. 【解析】选B、C.若纸带左端与小车相连，从纸带间距可以推断小车做减速运动，小车有肯定初速度，减速缘由可能是遗忘或没有完全平衡摩擦力，C对，A错.若纸带右端与小车相连，小车始终做加速运动，说明可能平衡摩擦力时，倾角太大，B对D错.
3.【解析】选D.本试验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后每次试验时橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了，A错；每次试验橡皮筋拉伸的长度必需保持全都，只有这样才能保证以后每次试验时，橡皮筋做的功是第一次的整数倍，否则，功的数值难以测定，B错；小车运动过程中会受到阻力，只有使木板倾斜到肯定程度，才能减小误差，C错；试验时，应当先接通电源，让打点计时器开头工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确.
4.【解析】选C、D.物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必需测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点瞬时速度，故C、D对，A、B错.
5.【解析】选D.由试验原理可知转变橡皮筋做功多少的方法是靠转变橡皮筋条数来实现的，A对.为使橡皮筋的拉力等于小车所受的合外力，通过使木板倾斜的方法平衡摩擦阻力B对，若没有平衡或平衡摩擦力不足的话，就会消灭橡皮筋拉力为零后，小车减速运动，打出的点渐渐变密，C对.外力做功后小车速度达到最大，表现为点间距最大且相对均匀，所以计算速度，应以最终一段点间距进行计算，D错.
6.
7. 【解析】本题考查同学探究功与速度变化关系试验的迁移力量，涉及到试验原理、试验方法（步骤）和数据的测量及处理等多个方面.
（1）试验方案：①让重锤牵动纸带做自由落体运动，重锤下落不同高度时，重力做的功也不相同，由此可以取得重力做的功的不同数值；②由打点计时器打出的纸带可以求出物体下落不同高度时的瞬时速度；③争辩重力做的功与物体获得速度的关系.
（2）探究功和速度之间的关系：①在坐标纸上规定适当的标度，建立W-v坐标系，描出一系列的点；②用平滑的曲线连接各个点，得到一条曲线，争辩规律；③假如从曲线中很难发觉功与速度的关系，可尝试取v2、v3或为横坐标，再描点连线进行争辩.
8：【解析】（1）试验方案：
①如图固定好轨道，让其末端保持水平
②让小球从轨道的某一高度h处由静止滚下，最终落在置于水平面上的白纸及复写纸上.
③登记小球释放点及最终落点的位置，用刻度尺测出释放点的高度h及落点P到O点的距离x.
④多次转变小球的释放点位置，记录并测量每次的h、x的值.
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