人教版高中物理(必修2)课时作业：第七章 第6节 实验（附答案）

第六节 实验：探究功与速度变化的关系

1．物体由于运动而具有的能称为________，动能的大小与速度的大小有关，速度越大， 动能________；通过做功能够改变物体的动能，因此，对物体做功也就意味着物体的速 度发生________．

2．探究功与速度变化关系的思路：(1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运 动，测量力的大小及小车______________________________，可以计算力做的功，改变 力的大小或小车运动的距离，也就改变了____________________． (2)小车的速度可以由____________和纸带测出．

(3)以________为纵坐标，以__________为横坐标，作出图线，由图线特征了解两者的定

量关系．

3．操作技巧：(1)平衡摩擦力．如果纸带上打出的点距是______的，说明纸带的运动是 匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力．

(2)选择纸带．对纸带上的点进行分析，选择相邻距离基本________的若干个点作为小车

匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度．

1

4．数据处理：根据实验测得的数据，分别作出W－v图线、W－图线、W－v2图线、

v

W－v3图线…….如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线，功与速度的某相关量之间

可能就是一种________关系．

【概念规律练】

知识点一 实验原理

1．在本实验中，我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少，只需测出以后各次实验时

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．用同样的力对小车作用，让小车通过的距离为s、2s、3s…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的作用下移动的距离s，

便可求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W…

2．关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是( ) A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量使其水平

D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 知识点二 实验的注意事项

3．实验时小车在运动中会受到阻力作用．在小车沿长木板滑行的过程中，除橡皮筋对其

做功外，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长木 板略为倾斜．对于长木板的倾斜程度，下列说法正确的是( ) ①木板只要稍微倾斜一下即可，没有什么严格要求 ②木板的倾斜角度在理论上应满足 以下条件，即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 ③如果小车在倾斜 的木板上做匀速运动，则木板的倾斜程度是符合要求的 ④其实木板不倾斜，问题也不 大，因为实验总是存在误差的 A．①② B．②③ C．③④ D．①④

【方法技巧练】

一、实验数据的处理方法

4．某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据，请你对这些数 据进行处理，并确定W与v之间的关系(W1为物体速度由0.00变化到0.80m/s时所做的

功). W/W1 v/(m/s) v2/(m2/s2) 0.00 0.00 0.00 1.00 0.80 0.64 2.00 1.10 1.21 3.00 1.28 1.64 4.00 1.53 2.34 5.00 1.76 3.10 6.00 1.89 3.57

二、用其他方法探究功与速度变化的关系

5．质量为1kg的重物自由下落，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6V、50Hz的交流电源，如图1所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打 点的起点，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点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为

mm.则：

图1

(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表；

计数点 B C D E F －1速度(m·s)

(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，并填入下表；

计数点 B C D E F 功(J)

(3)适当选择坐标轴，在图2中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象．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．

图2

1．本实验的目的是( )

A．探究力与物体运动速度的关系 B．探究力与物体运动加速度的关系

C．探究力对物体做的功与物体加速度变化的关系 D．探究力对物体做的功与物体速度变化的关系

2．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同

学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，如图3甲所示，并由此图线得出“功与速 度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线， 如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同 学的分析，你的评价是( )