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    如图是某小组探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，小车在一条橡皮筋作用下弹出后沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W；然后用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都相同，实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和
    交流电源
    交流电源
    ；

    橡皮筋做功 10个间距离x/m 10个间隔时间T/s 小车获得速度Vn（m/s） 小车速度的平方Vn2/（m/s）2
    1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07
    2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36
    3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99
    4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71
    5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50
    （2）木板倾斜的目的是为了
    平衡摩擦力
    平衡摩擦力
    ；从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝
    v
    2
    n
    v
    2
    n
    ；请运用表中测定的数据在所给的坐标系中作出相应的图象，并验证理论的正确性．
    分析：（1）注意打点计时器用的是交流电源；
    （2）该实验中，要使橡皮筋对小车的拉力为小车所受合外力，需要进行摩擦力的操作，即将木板倾斜，根据功能关系可知，应该有Wn∝
    v
    2
    n
    ，利用描点法得出图象可以进一步验证这一点．
    解答：解：（1）该实验中需要通过打点计时器来测量物体的速度，打点计时器使用的电源为交流电源．
    （2）该实验中，要使橡皮筋对小车的拉力为小车所受合外力，需要进行摩擦力的操作，因此木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力．
    由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，即Wn∝vn2，
    根据表中实验数据，应用用描点法作图，图象如下图所示：

    由图象可得：误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．
    故答案为：（1）交流电源，（2）平衡摩擦力，
    v
    2
    n
    ，图象如上所示，误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．
    点评：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一兴趣小组用如图1所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”．精英家教网
    （1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是
     

    A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
    B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
    C．适当垫高长木板有滑轮的一端
    D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
    （2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图2所示，则实验中小车的加速度a=
     
    m/s2（结果保留三位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    I、①用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是
    1.705
    1.705
    mm
    ②用游标为50分度的卡尺，测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图．可读出圆筒的内径为
    52.12
    52.12
     mm．

    II、一兴趣小组用如图所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体的质量、物体受力的关系”．
    （1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力的大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是
    BD
    BD

    A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
    B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
    C．适当垫高长木板有滑轮的一端
    D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
    （2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图所示，则实验中小车的加速度a=
    0.393
    0.393
    m/s2（结果保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源：2015届山东省济宁市高一下学期期末考试物理卷（解析版） 题型：实验题

    某学习小组探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”。

    ①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是______。

    A．防止小车不能被橡皮筋拉动  

    B．便于小车获得较大的弹射速度

    C．防止纸带上点迹不清晰

    D．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

    ②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是______。

    A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量         

    B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功

    C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

    D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍

    ③如图是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间还有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是______m/s。

     

     

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年福建省5月三轮模拟物理试卷（解析版） 题型：实验题

    某学习小组探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”。

    ①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是___________。

    A．防止小车不能被橡皮筋拉动    

    B．便于小车获得较大的弹射速度

    C．防止纸带上点迹不清晰 

    D．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

    ②关于橡皮筋做功，下列说法正确的是___________。

    A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量

    B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功

    C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

    D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍

    ③如图是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间还有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是__________m/s。

     

     

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    科目：高中物理 来源：2011年湖北省黄冈市高考物理模拟试卷（3月份）（解析版） 题型：解答题

    一兴趣小组用如图1所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”．
    （1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是______
    A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
    B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
    C．适当垫高长木板有滑轮的一端
    D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
    （2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图2所示，则实验中小车的加速度a=______m/s2（结果保留三位有效数字）．

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