2019-2020年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第六節(jié) 探究功與速度變化的規(guī)律課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第六節(jié) 探究功與速度變化的規(guī)律課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1.在探究力對(duì)物體做功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,每次橡皮筋的拉伸長度都保持不變,這樣每次橡皮筋( ) A.做的功一樣 B.每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢(shì)能相同 C.產(chǎn)生的動(dòng)能相同 D.產(chǎn)生的重力勢(shì)能相同 [解析] 本實(shí)驗(yàn)通過改變橡皮筋的條數(shù)來實(shí)現(xiàn)各次實(shí)驗(yàn)中彈力做的功成倍地改變,所以必須保證每次橡皮筋的拉伸長度不變,使每條橡皮筋產(chǎn)生的彈性勢(shì)能相同,以使每條橡皮筋做的功一樣,橡皮筋的總功成倍地變化,故B正確. [答案] B 2.在用圖示裝置做“橡皮條做功和物體速度的變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說法正確的是( ) A.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值 B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值 C.通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度 D.通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度 [解析] 用橡皮筋的條數(shù)表示做功的倍數(shù)和物體最大速度的關(guān)系. [答案] AC 3.下圖所示為該實(shí)驗(yàn)中與小車相連,穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一條紙帶,紙帶上的點(diǎn)距并不都是均勻的.下列說法正確的是( ) ①紙帶的左端是與小車相連的 ②紙帶的右端是與小車相連的 ③利用E、F、G、H、I、J這些點(diǎn)之間的距離來確定小車的速度 ④利用A、B、C、D、E這些點(diǎn)之間的距離來確定小車的速度 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ [解析] 因小車先做加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng),故小車與紙帶右端相連,②正確;小車最終的速度為勻速運(yùn)動(dòng)速度,④正確. [答案] B 4.在實(shí)驗(yàn)中,小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用,在小車沿木板滑行的過程中,除橡皮筋對(duì)其做功外,還有阻力對(duì)其做功,這樣便會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤差,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中想到的辦法是使木板略為傾斜,對(duì)于木板的傾斜程度,下面說法中正確的是( ) ①木板只要稍微傾斜一下即可,沒有什么嚴(yán)格要求 ②木板的傾斜角度在理論上應(yīng)滿足下面條件:即重力使物體沿斜面下滑的分力應(yīng)等于小車受到的阻力 ③如果小車在傾斜的木板上能做勻速運(yùn)動(dòng),則木板的傾斜程度是符合要求的 ④其實(shí)木板不傾斜,問題也不大,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是會(huì)存在誤差的 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ [解析] 由平衡條件知:Ff=mgsinθ.②③正確. [答案] B 5.關(guān)于功與物體速度變化的關(guān)系,你探究的結(jié)論是( ) A.W∝v B.W∝v2 C.W∝v3 D.W∝ [解析] 由探究實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是,橡皮筋對(duì)小車所做的功與小車獲得的速度的平方成正比.故選B. [答案] B 6.橡皮筋釋放后,關(guān)于小車的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ) A.一直做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.先做加速度增大的變加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng) [解析] 橡皮筋對(duì)小車的拉力是變力且逐漸變小,所以小車先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),橡皮筋對(duì)小車做功完畢后,小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故正確答案為C. [答案] C 7.某同學(xué)想利用自由落體運(yùn)動(dòng)研究“功與物體速度變化的關(guān)系”,實(shí)驗(yàn)中下列四組物理量中需要直接或間接測(cè)量的量有( ) A.重物的質(zhì)量 B.重力加速度 C.重物下落的高度 D.與重物下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度 [解析] 物體受力不變,可以利用下降高度關(guān)系代表功的關(guān)系,所以必須測(cè)量下落高度,再利用下落高度計(jì)算對(duì)應(yīng)各點(diǎn)瞬時(shí)速度,故C、D對(duì),A、B錯(cuò). [答案] CD 8.某同學(xué)利用本節(jié)探究功與速度變化關(guān)系的方法及結(jié)論驗(yàn)證彈性勢(shì)能表達(dá)式的正確性,他將本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋換為一個(gè)彈簧,分別將彈簧壓縮1 cm、2 cm、3 cm、…,測(cè)出小車對(duì)應(yīng)的速度v1、v2、v3、…,并用Excel軟件以不同的橫、縱坐標(biāo)畫出圖線,假如該同學(xué)一切操作均非常規(guī)范,用x表示彈簧的壓縮量,則下列情況下圖線可能為直線的是( ) A.橫坐標(biāo)為x2,縱坐標(biāo)為v B.橫坐標(biāo)為x,縱坐標(biāo)為v2 C.橫坐標(biāo)為x2,縱坐標(biāo)為v2 D.橫坐標(biāo)為,縱坐標(biāo)為v [解析] 由彈性勢(shì)能表達(dá)式可以得出,彈簧被壓縮x后,具有的彈性勢(shì)能EP=kx2,彈簧在恢復(fù)原狀過程中要對(duì)小車做功為W=kx2.由本節(jié)得出的結(jié)論可知W∝v2,所以有W=kx2∝v2,可知當(dāng)橫坐標(biāo)為x2,縱坐標(biāo)為v2時(shí),圖象可能是直線,故正確答案為C. [答案] C 二、非選擇題 9.在探究“做功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材:A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,B.天平,C.秒表,D.交流電源,E.電池,F(xiàn).紙帶,G.細(xì)線、砝碼、小車、砝碼盤,H.薄木塊.其中多余的器材是__________,缺少的器材是__________. [解析] 實(shí)驗(yàn)中需用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度,所以應(yīng)用交流電源,E是多余的,C也是多余的.實(shí)驗(yàn)中還需要用刻度尺測(cè)量長度,進(jìn)而求出速度. [答案] C、E 毫米刻度尺 10.在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用如下圖所示的裝置.實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器; (2)改變木板的傾角,使重力的一個(gè)分力與小車及紙帶受到的摩擦力平衡; (3)用細(xì)線將木板上的小車通過一個(gè)定滑輪與懸吊的砂桶相連; (4)接通電源,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn),測(cè)出x、x1、x2(如圖乙所示),已知打點(diǎn)的周期為T. 判斷重力的一個(gè)分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是________________________________;本實(shí)驗(yàn)還需直接測(cè)量的物理量是______________________________(并用相應(yīng)的符號(hào)表示);探究結(jié)果的表達(dá)式是______________________(用相應(yīng)的符號(hào)表示). [答案] 紙帶上的點(diǎn)間隔均勻 小車的質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量m mgx=M()2-M()2 11.質(zhì)量為1 kg的重錘自由下落,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6 V、50 Hz的交流電源,所打紙帶如下圖所示,紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)的起始打點(diǎn),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出),各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)的距離依次為31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2,單位為mm,重力加速度為9.80 m/s2,則 (1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)的速度并填入下表. 計(jì)數(shù)點(diǎn) B C D E F 速度(m/s) (2)求出物體下落時(shí)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圖中各點(diǎn)的過程中重力所做的功. 計(jì)數(shù)點(diǎn) B C D E F 功(J) (3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸表示所要求的物理量,如下圖中找出重力做的功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系.圖中縱坐標(biāo)表示__________,橫坐標(biāo)表示__________,由圖可知重力所做的功與__________成__________. [解析] (1)各點(diǎn)的速度由公式v==求出: vB== m/s=1.18 m/s 同理可求出: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: WB=mgxOB=19.8070.610-3 J=0.692 J 同理可求出: WG=1.23 J,WD=1.92 J,WE=2.76 J,WF=3.76 J (3)如上圖所示,圖中縱坐標(biāo)表示重力做的功WG,橫坐標(biāo)表示速度的二次方v2,由圖線可見,重力做的功WG與速度的二次方v2成正比. [答案] (1)1.18 1.57 1.96 2.35 2.74 (2)0.692 1.23 1.92 2.76 3.76 (3)WG v2 v2 正比 12.某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如右圖甲所示的實(shí)驗(yàn),將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器.先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方,然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn).得到的紙帶如圖乙所示,O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn),該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了如下處理:取OA=AB=BC,并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA=0.12 m/s,vB=0.17 m/s,vC=0.21 m/s. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2? [解析] 設(shè)由O到A的過程中,重力對(duì)重物所做的功為W,那么由O到B的過程中,重力對(duì)重物所做的功為2W,由O到C的過程中,重力對(duì)重物所做的功為3W. 由計(jì)算可知,v=1.4410-2 m2/s2,v=2.8910-2 m2/s2,v=4.4110-2 m2/s2,故有≈2,≈3,即v≈2v,v≈3v;由以上數(shù)據(jù)可以判定W∝v2是正確的.也可以根據(jù)W—v2圖象來判斷(所作W—v2圖象如圖所示). [答案] 見解析- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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