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下表为某同学在探究功与物体速度变化的关系时,通过改变橡皮筋的条数得到的多组橡皮筋...

下表为某同学在探究功与物体速度变化的关系时,通过改变橡皮筋的条数得到的多组橡皮筋对小车所做的功与小车的速度以及速度平方的数据。请根据表中的数据做出_________的关系图线,并由图像说明功与速度的关系_____

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0.00

0.80

1.10

1.28

1.53

1.76

1.89

0.00

0.64

1.21

1.64

2.34

3.10

3.57

 

 

 

 

【解析】 [1]以为纵坐标,为横坐标,作出图线: 。 [2]以为纵坐标,为横坐标,作出图线: 。 [3]由图像可看出,功与速度的平方成正比,即。  
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考点分析:
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一物理实验小组为了“探究功与速度变化的关系”,设计了如图所示的实验,将打点计时器固定在长木板的左端,纸带连接在小车上并穿过打点计时器,且使小车距离打点计时器有一段距离,通过调节在合适的位置用图钉将橡皮筋固定在长木板上,另一端挂在小车上,使橡皮筋呈自然长度;然后将长木板的左端适当垫高以平衡摩擦力,紧接着向后拉小车,使小车由静止释放,并在橡皮筋的作用下使小车沿长木板运动,通过打点计时器打出的纸带计算小车匀速时的速度;最后依次增加橡皮筋的条数,并保证每次释放小车的位置相同,将每次操作测量的数据记录。根据以上的叙述回答下列问题。

(1)为了完成本实验,缺少的实验器材为______________

(2)实验时将长木板的左端垫高以平衡摩擦力,请说明如何确定摩擦力已经平衡__________________

(3)分析每次操作得出纸带上的点,有的段点距均匀,有的段点距不均匀,在求小车的速度时应选取点距___________(选填“均匀”或“不均匀”)部分。

(4)该实验小组的同学将每次操作获得的部分数据记录在如下的表中,请你补充下表中没有写出的数据:

橡皮筋的条数

橡皮筋做的功

10个间距的距离

10个间距的时间

小车获得的速度

小车速度的平方

1

0.200

0.2

______

_____

2

_____

0.280

0.2

______

____

3

_____

0.300

0.2

_____

____

4

_____

0.400

0.2

_____

____

5

_____

0.450

0.2

_____

____

 

 

 

 

(5)通过分析上表中的实验数据,可确定橡皮筋对小车所做的功与小车速度变化的关系为_________,并选取合适的量为纵轴与横轴作出函数图线_____

(6)如果由图线得到的结论与实际有一定的误差,请分析该实验误差的可能原因____________________

 

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在运用如图所示装置做探究功与速度变化的关系实验中,下列说法正确的是(    )

A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值

B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值

C.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最大速度

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

 

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在用自由落体的方法研究功与物体的速度变化的关系时,小勇同学将质量为的物体与纸带相连接,将物体释放后,利用交流电压为6 V、打点频率为50 Hz的电磁打点计时器打出的纸带如图1所示,已知计数点中每相邻两点之间还有一个计时点没有标出,用刻度尺测量出各计数点到点之间的距离 分别为31.4 mm70.6mm125.4 mm195.9 mm282.1mm383.8 mm501.2mm。(重力加速度,计算结果保留两位小数)

则由以上信息回答下列问题。

(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与物体相连接。

(2)根据题中所出的数据,分别求出打下表中所给出的计数点时物体的速度以及物体从下落到运动到该点时重力做的功,并将计算结果填入表格:

计数点

速度(

______

______

______

______

______

功(J

______

_______

______

______

_______

 

 

(3)在如图2所示的坐标纸中选取合适的物理量分别为纵轴和横轴,在坐标纸中画出物体的重力所做的功与物体速度之间的关系图像_______,其中纵坐标用____________表示,横坐标用_____________表示,由图像可得重力所做的功与__________________________关系。

 

 

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某中学的实验小组为了“探究功与速度变化的关系”,该小组的同学设计了如图所示的实验,其中小车的质量为,待选择的钩码的质量分别为10 g30 g50 g,并进行了如下的操作。

I.按照如图所示的示意图,组装好实验器材;

II.用手拿着小车,且使小车靠近打点计时器;

III.从其中选择一个合适的钩码,并将其挂在细绳的一端;

IV.将手松开,使小车由静止释放,接通电源使打点计时器正常工作,并打出了一条点迹清晰的纸带。

回答下列问题。

(1)为了减小实验误差,本实验操作前有一个操作步骤必不可少,该操作为_____________,补充好该步骤,并将小车由静止释放后,为了使小车所受的拉力近似地等于钩码的重力,应选用的钩码质量为____________

(2)该小组的同学通过改变小车的质量,来改变小车获得的速度,并将多次操作得到的数据进行了记录,进而分析重力的功与小车的速度关系。如果某次操作中,所挂的钩码的质量为10 g,小车和小车内钩码的质量为2000g,打出的纸带如图所示:(重力加速度

①通过测量可知之间的距离为40.0cm

②则钩码的重力所做的功为____________J,此时小车的速度为_______________m/s

(3)在以上的操作中_____________(填步骤前的序号)有明显的错误,应如何改动________________

 

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在水平地面上放着一个竖直的轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连,若木快上再作用一个竖直向下的力F,是木块缓慢向下移动0.1m,力F做功2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N.

求:(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量

(2)弹簧的劲度系数

 

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