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

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(zhǎng)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(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)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(zhǎng)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B2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(shuō)法正確的是()A通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的最大速度D通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)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AC3下圖所示為該實(shí)驗(yàn)中與小車(chē)相連，穿過(guò)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(shuō)法正確的是()紙帶的左端是與小車(chē)相連的紙帶的右端是與小車(chē)相連的利用E、F、G、H、I、J這些點(diǎn)之間的距離來(lái)確定小車(chē)的速度利用A、B、C、D、E這些點(diǎn)之間的距離來(lái)確定小車(chē)的速度ABCD解析因小車(chē)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故小車(chē)與紙帶右端相連，正確；小車(chē)最終的速度為勻速運(yùn)動(dòng)速度，正確答案B4在實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用，在小車(chē)沿木板滑行的過(guò)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(lái)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(shuō)法中正確的是()木板只要稍微傾斜一下即可，沒(méi)有什么嚴(yán)格要求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(chē)受到的阻力如果小車(chē)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其實(shí)木板不傾斜，問(wèn)題也不大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是會(huì)存在誤差的A B C D解析由平衡條件知：Ffmgsin.正確答案B5關(guān)于功與物體速度變化的關(guān)系，你探究的結(jié)論是()AWv BWv2 CWv3 DW解析由探究實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是，橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功與小車(chē)獲得的速度的平方成正比故選B.答案B6橡皮筋釋放后，關(guān)于小車(chē)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(chē)的拉力是變力且逐漸變小，所以小車(chē)先做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做功完畢后，小車(chē)將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故正確答案為C.答案C7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CD8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(chē)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(huà)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v2C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EPkx2，彈簧在恢復(fù)原狀過(guò)程中要對(duì)小車(chē)做功為Wkx2.由本節(jié)得出的結(jié)論可知Wv2，所以有Wkx2v2，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(chē)、砝碼盤(pán)，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(zhǎng)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(chē)的后面，另一端穿過(guò)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(chē)及紙帶受到的摩擦力平衡；(3)用細(xì)線將木板上的小車(chē)通過(guò)一個(gè)定滑輪與懸吊的砂桶相連；(4)接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)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(mén).判斷重力的一個(gè)分力是否已與小車(chē)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(chē)的質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量mmgxM()2M()211質(zhì)量為1 kg的重錘自由下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)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(huà)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)BCDEF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(guò)程中重力所做的功.計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF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/s1.18 m/s同理可求出：vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s(2)重力做的功由Wmgx求出：WBmgxOB19.8070.6103 J0.692 J同理可求出：WG1.23 J，WD1.92 J，WE2.76 J，WF3.76 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(jiàn)，重力做的功WG與速度的二次方v2成正比答案(1)1.181.571.962.352.74(2)0.6921.231.922.763.76(3)WGv2v2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(guò)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(kāi)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OAABBC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA0.12 m/s，vB0.17 m/s，vC0.21 m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷Wv2?解析設(shè)由O到A的過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為W，那么由O到B的過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為2W，由O到C的過(guò)程中，重力對(duì)重物所做的功為3W.由計(jì)算可知，v1.44102 m2/s2，v2.89102 m2/s2，v4.41102 m2/s2，故有2，3，即v2v，v3v；由以上數(shù)據(jù)可以判定Wv2是正確的也可以根據(jù)Wv2圖象來(lái)判斷(所作Wv2圖象如圖所示)答案見(jiàn)解析