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人教版 (新课标)必修26.实验：探究功与速度变化的关系随堂练习题
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这是一份人教版 (新课标)必修26.实验：探究功与速度变化的关系随堂练习题，共7页。
1.在“探究功与速度变化的关系”实验中，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，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办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.木板只要稍微倾斜一下即可，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.如果小车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，因为实验总是存在误差的
解析：选BC.平衡摩擦力常用垫高长木板固定打点计时器的一端的方法.若小车可在长木板上做匀速运动，则表明重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力，B、C正确.
2.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每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用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x…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作用下移动的位移x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…
解析：选C.实际操作第一次用一根橡皮筋，以后各次分别用2根、3根…且每次拉到同样的长度，即能得到W、2W、3W…的功.
3.在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图7-6-6所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间较疏但间隔不均匀，出现这种情况的原因可能是（ ）
图7-6-6
A.电源的频率不稳定
B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小
D.小车受到的阻力较大
解析：选CD.电源频率不稳定的可能性不大，出现这一现象的原因是小车在橡皮筋作用下加速运动，在橡皮筋恢复原长后小车做减速运动，且受的阻力较大.
4.为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图7-6-7所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用哪个点的速度才符合要求（ ）
图7-6-7
解析：选C.实验中所要求测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的速度，也就是小车所获得的最大速度，由图中可以看出，A、B两点橡皮筋还没有作用完毕，而D点是橡皮筋作用完毕后已经经过了一段时间，所以最理想的应该是C点的速度.
5.某同学想利用自由落体运动研究功与速度变化的关系，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
解析：选CD.物体受力不变，可以利用下落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的瞬时速度，故C、D对，A、B错.
6.在“探究功与速度变化的关系”实验中作出W-v图象如图7-6-8所示，符合实际的是
图7-6-8
解析：选C.由于W-v2是一条直线，所以W-v图象应是开口向上的抛物线，只有C对.
7.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图7-6-9所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为______运动；C、D之间为______运动，应选______段来计算小车的速度v.
图7-6-9
答案：变加速 匀速 CD
8.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，如图7-6-10所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，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
图7-6-10
（1）求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表.
（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.
（3）适当选择坐标轴，在图7-6-11中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系.
图7-6-11
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.
解析：（1）各点速度由公式求出
同理：vC≈1.57 m/s vD≈1.96 m/s
vE≈2.35 m/s vF≈2.74 m/s
（2）重力做的功由W=mgΔx求出
同理：WC≈1.23 J WD≈1.92 J
WE≈2.76 J WF≈3.76 J
（3）如下图所示
重力所做的功WG与速度的平方v2成正比关系.
答案：见解析计数点
B
C
D
E
F
速度（m·s-1）
计数点
B
C
D
E
F
功（J）
1.在“探究功与速度变化的关系”实验中，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，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办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.木板只要稍微倾斜一下即可，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.如果小车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，因为实验总是存在误差的
解析：选BC.平衡摩擦力常用垫高长木板固定打点计时器的一端的方法.若小车可在长木板上做匀速运动，则表明重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力，B、C正确.
2.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的.我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每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用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x…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作用下移动的位移x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…
解析：选C.实际操作第一次用一根橡皮筋，以后各次分别用2根、3根…且每次拉到同样的长度，即能得到W、2W、3W…的功.
3.在“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图7-6-6所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间较疏但间隔不均匀，出现这种情况的原因可能是（ ）
图7-6-6
A.电源的频率不稳定
B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小
D.小车受到的阻力较大
解析：选CD.电源频率不稳定的可能性不大，出现这一现象的原因是小车在橡皮筋作用下加速运动，在橡皮筋恢复原长后小车做减速运动，且受的阻力较大.
4.为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图7-6-7所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用哪个点的速度才符合要求（ ）
图7-6-7
解析：选C.实验中所要求测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的速度，也就是小车所获得的最大速度，由图中可以看出，A、B两点橡皮筋还没有作用完毕，而D点是橡皮筋作用完毕后已经经过了一段时间，所以最理想的应该是C点的速度.
5.某同学想利用自由落体运动研究功与速度变化的关系，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
解析：选CD.物体受力不变，可以利用下落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的瞬时速度，故C、D对，A、B错.
6.在“探究功与速度变化的关系”实验中作出W-v图象如图7-6-8所示，符合实际的是
图7-6-8
解析：选C.由于W-v2是一条直线，所以W-v图象应是开口向上的抛物线，只有C对.
7.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图7-6-9所示，小车的运动情况可描述为：A、B之间为______运动；C、D之间为______运动，应选______段来计算小车的速度v.
图7-6-9
答案：变加速 匀速 CD
8.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，如图7-6-10所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，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
图7-6-10
（1）求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表.
（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.
（3）适当选择坐标轴，在图7-6-11中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系.
图7-6-11
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.
解析：（1）各点速度由公式求出
同理：vC≈1.57 m/s vD≈1.96 m/s
vE≈2.35 m/s vF≈2.74 m/s
（2）重力做的功由W=mgΔx求出
同理：WC≈1.23 J WD≈1.92 J
WE≈2.76 J WF≈3.76 J
（3）如下图所示
重力所做的功WG与速度的平方v2成正比关系.
答案：见解析计数点
B
C
D
E
F
速度（m·s-1）
计数点
B
C
D
E
F
功（J）
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