“探究功与物体速度变化的关系的实验装置如图1所示.图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出.沿木板滑行.这时.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保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)实验前要平衡摩擦力是为了在每次实验中DD．A� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，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保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）实验前要平衡摩擦力是为了在每次实验中

．
A．小车所受外力的总功为零
B．小车所受外力的总功相同
C．摩擦力对小车不做功
D．小车所受外力做的总功等于橡皮筋的拉力所做的功
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是

．
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线
（3）实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图2所示，则小车匀速运动时的速度大小为

2.0

m/s．（计算结果保留2位有效数字）
（4）实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．请根据实验数据在图3坐标纸中画出W-v的图线．

分析：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；
（3）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v=

可得出结论．
（4）利用描点法可以做出图象，注意作图时点迹清晰，描线平滑，不作外推．

解答：

解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故D正确．
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，尚未到两个铁钉的连线处，故ACD错误，B正确．
（3）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=

=0.02s，则v=

0.04

0.02

=2.0m/s
（4）用描点法得出图象如下所示：
故答案为：（1）D；（2）B；（3）2.0；（4）如图所示．

点评：明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理．

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中通过打点计器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：
（1）实验前适当垫高木板是为了

平衡摩擦阻力

（2）在用做“探究功与速度关系”的实验时，下列说法正确的是

．
A．通过控制橡皮筋的伸长量不变，改变橡皮筋条数来分析拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值
C．实验过程中木板适当垫高就行，没有必要反复调整
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可
（3）实验结束后利用所得的数据，画出的正确图象应该是下图中的图

乙

．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（2012?海淀区模拟）（1）为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图1所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况．
现有主要的探究步骤如下：
a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…；
b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度v₁、v₂、v₃…；
c．做出W-v图象；
d．分析W-v图象．如果W-v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v²、W∝v³、W∝

等关系．
①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

刻度尺

．
②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

ABC

．（填写选项前的序号）
A．小车每次都应从静止开始释放
B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力
C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v
D．必须测量出小车的质量
（2）利用如图2所示电路测量电压表内电阻R_V，该电压表量程为500mV，内电阻约为100Ω．某同学设计的实验过程如下：
a．按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R₁的滑动头移到左端
b．闭合开关S₁和S₂并调节R₁，使电压表的指针指到满刻度
c．保持开关S₁闭合以及滑动变阻器R₁的滑动头位置不变，断开S₂，调整电阻箱R₂的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半
d．读出此时电阻箱R₂的阻值R_测，即为电压表内电阻的测量值
①在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有：
A．“500Ω，1A”B．“10Ω，2A”
在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R₁应选用

．（选填“A”或“B”）
②用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R_测

大于

电压表内电阻的真实值R_真．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
③若实验中测得的结果R_测=100Ω，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R_串=

900

Ω的定值电阻．
④为了使上述根据R_测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是

．（填写选项前的序号）
A．在R_串旁边再串联一个比R_串小得多的电阻
B．在R_串旁边再串联一个比R_串大得多的电阻
C．在R_串两端再并联一个比R_串小得多的电阻
D．在R_串两端再并联一个比R_串大得多的电阻．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端，下列操作不正确的是
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
Ⅱ在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下说法合理的是
A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹，弯管末端B一定要水平
C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹
Ⅲ．甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．
①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做

运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）．
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．下图是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度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：2012-2013学年广东省广州六中高一下学期期末测试物理试卷（带解析） 题型：实验题

用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中通过打点计器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：

（1）实验前适当垫高木板是为了_____ ______
（2）在用做“探究功与速度关系”的实验时，下列说法正确的是_ _____。