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某學習小組做探究“功與物體速度變化的關系”的實驗裝置如圖1所示．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都完全相同．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶求出．通過實驗數據分析可以得出“功與物體速度變化的關系”．

①實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是

．
A．防止小車不能被橡皮筋拉動
B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上點跡不清晰
②如圖2是某同學在正確實驗操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計數點，相鄰的兩個計數點間有一個點沒有畫出，各計數點到O點的距離分別為0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點計時器的打點頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實驗中橡皮筋做功結束時小車的速度是

m/s．

分析：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功；
（2）橡皮筋做功結束時小車的速度最大，此時做勻速運動，根據v=

求解速度．

解答：解：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功，故B正確．
（2）由所打點可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：v=

0.3475-0.1691

0.08

=2.23m/s
故答案為：①B； ②2.23．

點評：本題關鍵是結合探究功與速度變化關系的實驗原理進行分析，注意該實驗中需要測量是小車的最大速度即最后的速度大小，同時要正確應用數學知識進行數據處理．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?鹽城模擬）某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、

刻度尺

（填測量工具）和

交流

電源（填“交流”或“直流”）；
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是

A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是

A．橡皮筋處于原長狀態 B．橡皮筋仍處于伸長狀態
C．小車在兩個鐵釘的連線處 D．小車已過兩個鐵釘的連線
（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的

部分進行測量（根據下面所示的紙帶回答）

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科目：高中物理 來源： 題型：

圖示為某學習小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置，圖中小車是平衡摩擦力后在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，此時橡皮筋對小車做的功記為W₀．當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放，分別測出小車獲得的速度（見下表）

次數	小車速度υ（m/s）	小車速度的二次方 υ²（m²/s²）
1	1.41	1.99
2	2.00	4.00
3	2.45	6.00
4	2.83	8.01
5	3.16	9.99

（1）除圖中已有實驗器材外，還準備了下列器材，其中不需要的是

A．墊塊 B．秒表 C．刻度尺 D．導線和交流電源
（2）由表格中的數據可以看出橡皮筋做的功和

υ²

（選填“υ”或“υ²”）成正比．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗，如圖1所示．圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）除了圖1中己有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和

交流

電源（填“交流”或“直流”）
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下列操作正確的是

．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的

部分進行測量（根據圖2所示的紙帶回答）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?揚州模擬）某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗，如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和

交流

（填“交流”或“直流”）電源；
（2）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是

：
A．橡皮筋處于原長狀態 B．橡皮筋仍處于伸長狀態
C．小車在兩個鐵釘的連線處 D．小車未過兩個鐵釘的連線
（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的

部分進行測量；

（4）下面是本實驗的數據記錄表，

物理量數據次數	橡皮筋做功	10個間隔距離 x（m）	10個間隔時間 T（s）	小車獲得速度 v_n（m/s）	小車速度的平方v_n²（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

從理論上講，橡皮筋做的功W_n和物體速度v_n變化的關系應是W_n∝

．請運用表中測定的數據在上圖所示的坐標系中作出相應的圖象，驗證理論的正確性．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖1中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）除了圖1中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和

交流

電源（填“交流”或“直流”）．
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是

．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是

．
A．橡皮筋處于原長狀態 B．橡皮筋仍處于伸長狀態
C．小車在兩個鐵釘的連線處 D．小車已過兩個鐵釘的連線
（4）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙測出．根據第四次的紙帶（如圖2所示）求得小車獲得的速度為

m/s．
（5）本實驗可通過作圖來尋找功與速度變化的關系．若所作的W-v的圖象如圖3所示，則下一步應作

W-v²

（填“W-v²”或“W-

”）的關系圖象．

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