“探究功与速度变化的关系”两种实验方案

“探究功与速度变化的关系”两种实验方案

摘要：设计了两种探究功与速度变化的关系实验方案，即“斜坡法”和“平抛运动法”。并对这两种实验设计方案进行了讨论和验证。

关键词：斜坡法；平抛运动法；探究功与速度变化的关系；实验设计

人教版新课标教材《高中物理必修2》第七章机械能守恒定律增加了第6节“实验：探究功与速度变化的关系”。其目的是为了找出物体的动能与速度变化的关系，并在此基础之上得出动能的表达式及动能与做功的关系。作为一节创新性实验探究课程，其内容包含有功的测量、图像分析等多种研究方法，对培养学生的创新思维和自主探究能力的培养具有重要意义。

在教学过程中演示上述实验时发现：该实验操作技巧要求很高，实验操作难度较大，主要表现在以下三个方面：第一、改变橡皮筋的根数实现改变做功的多少，原理上是可行的，但很难得到一致性较好的橡皮筋，导致实验误差大。第二、因为橡皮筋受力难以做到沿纸带运动方向对称分布，造成运动过程中小车沿斜线运动，导致纸带与打点计时器的摩擦阻力增大。第三、橡皮筋条数多少设置难度较大，按照教学参考书上提供的建议，使用1-6根橡皮筋演示实验时发现，使用一根橡皮筋时纸带上打出的点较为密集，而使用六根橡皮筋演示实验时，纸带上的点有很稀疏，增加了实验的不确定性。

如何保持该实验的创新性，即在不需要计算功的具体数值的情况下，使用“倍增法”[1]得到功与速度变化的关系呢？笔者针对此实验设计了“斜坡法”和“平抛运动法”两种实验方案来探究功和速度变化之间的关系。

一、斜坡法

“斜坡法”利用学生已经学习过的匀变速直线运动中位移与速度的关系为基础，来探究功和速度变化之间的关

系。

如图1所示，将小车放在斜木板

上，小车连接的纸带穿过打点计时

器，木板要被垫起较大角度，让小车

能够沿木板加速下滑。受力分析可

知，此时木板所受合力沿板斜向下，

其大小为：

F

合=θ

μ

θcos

sin mg

mg-

图 1

由上式可以看出，在小车质量、摩擦因数、斜面倾角一定的情况下，小车所受合力为一定值。 将小车由斜面顶端自由释放，小车带动纸带运动的同时，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选出合适的点并

测量各点到最初点之间的距离以及计算对应各点的瞬时速度，以上数据记为S 1、S 2、S 3……和V 1、V 2、V 3……由于小车所受合力为一定值，所以此合力对小车做功W 1∶W 2∶W 3……Wn= S 1∶S 2∶S 3……Sn ，以功为纵坐标，分别以小车获得的速度V 、V 2为横坐标在坐标纸或Excel 中作出对应曲线，分析得出关系。

表1为笔者实测数据；

图2（A ）为探究功与速度变化的关系图像；

图2（B ）为探究功与速度变化二次方的关系图像； 由以上图像可以看出，图2（B ）中功与速度变化二次方的关系最接近线性关系，故而总结出：在初速度为零的条件下W ∝V 2,为下一节推到动能定理打下基础。

斜坡法的优点是： 1、实验设计简单，准确度高，在不需要计算功的具体数值的情况下可以得到功和速度变化之间的关系。

2、本实验使用的器材为木板、打点计时器小车（J2108型斜面小车或J2183型轨道小车）均为实验室常用装备器材，无需再另外添置橡皮筋等其它材料，节约了费用，提高了效率。

3、以匀变速直线运动的位移与速度的关系为基础展开探究，学生熟悉器材和操作步骤，实验操作相对容易，实验成功率高。

二、平抛运动法

周洁老师在“对‘探究功与速度变化的关系’实验的改进”[2]一文里，使用平抛运动来研究物体的重力做功与物体速度

表 1

图2（B ）

图2

（A ）

的关系。但周老师仅研究“物体在只受重力做功的条件下向下运动，直到最后做平抛运动”[2]，为避免摩擦阻力做负功，周老师在“改进后的实验误差分析”中提出对原平抛演示仪要打磨的尽可能光滑或“通用平抛演示仪标示H ，2H ，3H ……时加以修正”[2]。认真研读之余，我上述方法进行修改，在无需平衡摩擦力的情况下提出运用“平抛运动法”来探究功与速度变化的关系，取得了较好的效果。

1、实验原理

如图3所示，将末端为弧形水平的斜槽固定在桌角，由高为H 处静止释放小球，到底端平抛飞出后，平抛运动的竖直位移为h ，水平位移为s ，有以下方程：

02

1

sin 2-=-mv H f mgH θ (1)

θμcos mg f = (2)

联立上式得：

02

1

)cot (2-=

-mv H mg mg θμ (3) 由（3）式可以看出：在斜面倾角和摩擦因素一定的情况下，小球在斜槽端末速度v 仅与下降高度H 有关。

小球以速度v 平抛，有以下方程：

22

1

gt h = （4）

vt S = （5）

得：S h

g

v 2=

（6） 由（3）、（6）可以看出H ∝S 2 ，即“探究功与速度变化的关系”可以转化为讨论高度H 和水平位移S 的关系来讨论。

2、实验过程

1）如图3所示，将末端为弧形水平的斜槽固定在桌角，由高为H 1、2H 1、3H 1……处静止释放小球，平抛飞出后的水平位移为S 1、S 2、S 3……（具体实验要求参见教材“研究平抛运动”一节）。

2）设小球从高为H 处自由释放，重力做功和摩擦力做功总和为W ，从2H 处自由释放，重力和摩擦力做功总和为2W ，依次类推到从6H 处自由释放时合力做功为6W ，这样在不需要计算做功具体数值的情况下，利用“倍增法”，通过研究功W 与小车的末速度v 、v 2的图像，探究功与速度变化之间的关系。

3、数据分析

表一为笔者使用本实验方法得出的实验数据，图4（A 、B ）为通过探究高度H 与平抛水平位移S 的关系来表示功W 与小车的末速度v 、v 2的关系图像

表2

由图4关系图像中，其中最简单的是功与水平位移的二次方的线性关系。故而得出：在初速度为零的条件下W ∝V 2。为下一节推到动能公式打好基础

“平抛运动法”的优点是：

1、不需要平衡摩擦力等阻力，研究对象所受合外力恒定，既简化了实验操作，又提高了实验的成功率。

2、利用学生已经练习过的平抛运动，既复习了已学知识，又进一步将其应用在探究实验设计之中，原理易于理解。

综合以上两种实验改进方案，均体现出实验设计理念上的创新性，即把不便于用公式计算的变力功转化为用功的倍数关系表示其大小来处理问题的思维，即可推导出功与速度变化的关系。同时两种方案在设计上均体现出承前启后的理念，把学生已有的知识应用于新的问题解决中，对培养学生创新思维和探究能力将大有裨益。

参考文献：

1、李如虎. 对“功与速度变化的关系”的实验改进——理解编者意图，合理改进实验 物理教学-2009年10期 ：22-23

2、周洁. 对“探究功与速度变化的关系”实验的改进 实验教学与仪器-2009年7期：52

图4（A ） 图4（B ）

功与能之间的关系

功与能之间的关系 一、选择题 1．关于功和能的关系，下列说法中错误的是 ( ) A.能是物体具有做功的本领 B.功是能量转化的量度 C.功是在物体状态发生变化过程中的过程量，能是由物体状态决定的状态量 D.功和能的单位相同，它们的意义也完全相同 2．如果只有重力对物体做功，则下列说法中正确的是 ( ) A.如果重力对物体做正功，则物体的重力势能增加 B.如果重力对物体做负功，则物体的动能增大 C.如果重力对物体做正功，则物体的动能减少 D.如果重力对物体做负功，则物体的重力势能增加 3．一质量为1.0kg 的滑块，以4m ／s 的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时问，滑块的速度方向变为向右，大小为4m ／s ，则在这段时间内水平力所做的功为( ) A.0 B.8J C.16J D.32J 4．在地面15m 高处，某人将一质量为4kg 的物体以5m ／s 的速度抛出，人对物体做的功是( ) A.20J B.50J C.588J D.638J 5．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初动能在同一水平面上滑 动，最后都静止，它们滑行的距离是( ) A.乙大 B.甲大 C.一样大 D.无法比较 6．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m 1:m 2=1:2，速度之比为v 1:v 2=2:1当汽车急刹车后，甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s 1和s 2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则( ) A.s 1:s 2=1:2 B.s 1:s 2=1:1 C.s 1:s 2=2:1 D.s 1:s2=4:1 7．如图所示，物体自倾角为θ、长为L 的斜面顶端由静止开始滑下，到 斜面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿 斜面上升，若到最后停止时，物体总共滑过的路程为s ，则物体与斜面间 的动摩擦因数为 ( ) A ．s θL sin B. θs L sin C . s θL tan D . θ s L tan 8．速度为v 的子弹，恰可穿透一块固定着的木板，如果子弹的速度为2v ，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板( ) A.1块 B.2块 C.3块 D.4块 9．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落在地面后出现一个深 度为h 的坑，如图所示，对此过程的下列表述中错误的是( ) A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h 10．如图，一小物块初速v 1，开始由A 点沿水平面滑至B 点 时速度为v 2，若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B 点时速度为v 2’，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相

探究功与速度变化的关系-教学设计

“探究功与速度变化的关系”教学设计 一、教材分析 引入本节的目的在于增加学生探究与动手的机会，让学生学会观察，大胆猜想，勇于解决问题，为下一节动能和动能定理的推导奠定基础。通过本节内容的教学，也可以促使学生在学习动能定理后比较深刻地认识到动能定理不仅适用于恒力做功，同样也适用于变力做功。从整体上看，本节内容的安排完全符合人们认识事物的思维过程，符合学生的认知规律。 二、学情分析 对于功和能的关系，在前两节分别讲了重力做功与重力势能的关系、弹力做功与弹性势能的关系，所以学生已经初步认识到通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量，也就是学生已经初步体验到“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了。因此可以让学生通过类比，从力对物体做功入手来探究动能的变化，但首先要探究功与物体速度变化的关系。教师要根据学生的实际水平和探究任务的难度采用不同的教学模式， 根据问题情景式探究任务运用适当的思维方法；应从学生已有的认知水平出发，注意把握教学的难度与深度。 三、教学目标 (一) 知识与技能 1．理解探究性实验中的探究思路、操作技巧和数据处理，能够自主设计实验。 2．利用打点计时器打出的纸带计算物体运动的速度。 3．运用物理图象探究功与物体速度变化的关系。 (二) 过程与方法 1．通过实验操作过程中控制实验条件的方法，体验知识的探究过程。 2．体验通过实验数据处理寻找物理量间关系的方法。 (三) 情感态度与价值观 1．通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美，体会数理的巧妙结合，激发学生求知欲和学习兴趣。 2．通过实验探究的各个环节，培养学生敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 四、教学重点 学习探究功与速度变化关系的物理过程和所用方法，并会利用图象法处理数据。 五、教学难点 1．探究思路的形成及实验条件的控制。 2．用图象方法分析处理实验数据。 六、教学工具 橡皮筋（5根），滑块，砝码，气垫导轨，光电门，刻度尺，打点记时器（电火花），纸带，坐标纸，多媒体设备。 七、教学过程设计 (一) 教学流程图 (二) 实验探 究过

物理实验之探究功与速度的关系

实验报告 ——探究功与速度变化的关系 386班________ 一、实验目的 二、实验原理 让橡皮筋拉动小车运动一定的位移，通过改变橡皮筋的 条数，改变拉力功的大小，看功的大小与物体速度(或 动能)的变化成怎样的关系． 三、实验器材 木板、小车、橡皮筋、打点计时器(或电火花计时器)、电源、纸带等． 四、实验步骤 1．按如图所示安装好实验仪器． 2．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格． 3．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出v2、v3、v4……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W……将数据记入表格． 4．分析数据，尝试作W-v、W-v2等图象，探究W、v的关系． v 0.000.50 1.00 1.50 2.00 功与速度平方的关系

六、注意事项 1．本实验是利用橡皮筋的多少表示橡皮筋做功的大小，不需要求出每次做功的具体数值，因此所选用的橡皮筋要长度、粗细相同． 2．为了减小小车在运动中因受摩擦力带来的误差，可在长木板有打点计时器的一端下面垫一块木块，反复移动木块位置，直至小车在斜面上向下运动时可以保持匀速直线运动，此时重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡，这样可以消除摩擦力的影响． 3．在用纸带确定由于橡皮筋做功而使小车获得的速度时，应该是橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以在纸带上应选用那些间距较大，且相对均匀的点来确定小车的速度． 七、误差分析 误差来源：一是由于忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力对实验的影响；二是橡皮筋长度、粗细不一，使得拉力及拉力的功与条数不成正比带来误差；三是纸带上点的间距测量也会带来误差． 八、实验结论 通过作图发现W－v2图近似是一条直线，说明W∝v2.

实验：探究功与速度变化的关系教案

“实验：探究功与速度变化的关系”教案 新会陈经纶中学黄天平 1．教学内容 本节课是普通高中课程标准试验教科书《物理必2》（人民教育出版社出版）第7章第6节。 本节教材目的在于为下一节动能定理做准备的，精心探讨实验原理，教师指导演示，让学生边观察，边思考，理解实验原理后，再动手操作，培养学生探究精神和动手能力的同时，对作功与速度平方成正比的物理规律有明确的感性认识，从而为下节动能与动能定理的学习作好准备。 本节课在实验室进行。 2．学生分析 学生们日常生活经验告诉他们：对物体作功，会改变物体的速度，但是，怎样把力做功和做功引起的速度的变化定量联系起来是他们难以解决的问题，同学们在橡皮筋的弹力做功的处理和实验数据的处理上会感到迷茫。通过课前讨论，学生们会得出以下共识：作功与物 ..., 体速度的关系可能有以下几种情况：W∝V,W∝V2,W∝V3 或W 3．设计思想 教学理念：以学生为主体，强调互动的师生关系，课程进行中渗

透科学探究的思想，贴近生活实际，使学生探究自然规律的同时获得学习物理的乐趣，激发学生探究科学的热情。注重教学过程的科学探究的质量，使学生在课程的学习中提高科学探究的能力。 教学原则：以学生为主体，师生合作互动。 ， 教学方法：试验观察法＋合理推理＋试验验证＋归纳总结 4．教学目标 知识与技能 （1）巩固用打点计时器和纸带测量物体运动速度的方法。 （2）掌握为增强实验的可靠性对实验器材和方法实施控制的技能。 （3）掌握用图像法处理数据的技能。 （4）使用excel软件处理数据的技能。 过程与方法 （1）通过参与整个探究过程，体验科学研究的方法和艰辛历程。 （2）通过解决变力做功问题，体会科学方法的精妙。 # （3）通过excel软件的使用，体会计算机技术在辅助实验方面的巨大作用。 情感态度与价值观 渗透研究自然规律的科学方法，培养学生对待科学实验严谨认真

正确认识功和能的关系

正确认识功和能的关系 王军礼 （陇南师范高等专科学校物信系09级物理教育班甘肃陇南742500） 摘要：功和能的关系是物理量之间最重要的关系之一，本文通过阐述功和能两个物理量的区别和联系，纠正了人们通常对功和能的一种不科学的表述和认识，从而加深对功能关系的正确理解。 关键词：做功；能量；功能关系 1.功和能的概念 1.1什么是功 在普通物理学中，功的概念最初是在力学中引入的。如果一个物体受到某一外力作用时，它的运动状态就要发生变化，也就是说描述物体运动的基本物理量速度就会发生变化，而物体的速度一旦发生变化就必然会在该速度变化的方向上引起位移。 如果物体在力错误！未找到引用源。的作用下沿某一路径L从一处移到另一处，其动能的增量等于与位移矢量的标积沿运动轨迹的积分线。把这个积分定义为力错误！未找到引用源。对该物体所做的功，表达式为错误！未找到引用源。，从表达式中可以看到力错误！未找到引用源。所做的功W的大小由力错误！未找到引用源。和位移错误！未找到引用源。的大小决定，错误！未找到引用源。和错误！未找到引用源。得夹角θ决定了W的正负，这说明功是一个标量。 此外，除了普通的机械力所做的功外，还有广义功的概念。广义功虽然范围很广，但在所有做功过程中有一个共同的表观特点，就是有一定有宏观位移产生，或者可以归结为宏观位移的作用。例如，被推动的活塞所发生的是一段宏观位移，而电场、磁场的变化则可以归结为电荷的宏观位移的作用。机械功就是用力和宏观位移的标积来计算。所以，效仿机械功，广义功的广义元功可以用广义力和广义元位移的乘积来表示。 1.2什么是能 能就是人们经常所说的能量，是一个日常生活中常用的物理、化学概念，但是我们又很难用一句话给出严格的定义。好的定义不容易提出，好的定义同时也是好的描述就更难。 在很多基础科学书中，我们常常看到把能定义为“做功的能力，”这样的定义都是描述性的，是很不确切的。在普通物理学的力学部分，先是从确定和定义

探究功与速度变化的关系 实验报告

探究功与速度变化的关系实验报告 姓名班级 一、实验目的: 通过实验探究与的关系，希望由此找到表达式的线索。二、实验器材： 电源、导线、打点计时器、小车、钩码（橡皮筋）、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。 三、实验原理 1．分析与猜测 （1）通过研究重力做的功,我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式,那么，要研究动能的变化,也要从力做功开始。 （２)物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功,物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系． 2．探究的思路 （1）要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功,测出力对物体做不同功时物体的速度. （2）实验方案：①利用如图甲所示的装置进行实验,小车在重物的牵引力下运动；当小车的质量比重物大很多时，可以把重物所受的重力当作小车所受的牵引力，小车的运动距离和速度可以由纸带测出。分析牵引力的功W与速度v的关系. ②利用如图乙所示的装置进行实验,小车在橡皮筋的作用下弹出;通过橡皮筋来对小车做功Ｗ，通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v,然后分析功Ｗ与速度ｖ的关系． 甲乙 四、实验步骤： 方案① 1．安装置:将打点计时器固定在铁架台上;用导线将打点计时器与相连接. ２．接电源,打纸带：把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近，接通电源,待打点稳定后松开纸带，让重物自由下落．重复几次,打下３~５条纸带。 3。选纸带:选取的,挑选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点，并依次标上0,１,2，３…． 4．数据处理:测出０到点1、点2、点3…的距离，即为对应的下落高度h１、h２、ｈ3…；利用公式v n=错误!，计算出点2、点3、点4…的瞬时速度v1、v2、ｖ3….和相应的功． ５、先对测量数据进行估计，或作个W v -草图，大致判断两个量可能的关系，如果认为是2 W v ∝ 或其他。然后以Ｗ为纵坐标，v2(或其它）为横坐标作图。从而判定结论。 方案② 1．按装置图安装好实验器材。 2.平衡摩擦力：将木板固定,打点计时器的一端稍微垫高，使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动。 ３。先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度ｖ1,设此时橡皮筋对小车做功为Ｗ１，将数据记入表格，用标尺记录小车的初始位置。 4．改用2条、3条、4条……橡皮筋重复上述实验，让小车开始位置相同,每次橡皮筋拉开的长度相同,记录橡皮筋做功2W、3Ｗ、４W……情况下小车获得的速度v2、v3、ｖ4……。 5．分析数据,研究W与v的关系 五、实验数据记录与处理 各计数点１234各计数点到O点的距离(m) 重力做的功(J) 小车速度v（ｍ/s) v２（m2/s2） 方案② Wｖ/m·s—1v2/m２·s－2 1 2 3 4 5 ６ 2、W－v、W-v2图像

6.-实验：探究功与速度变化的关系-教学设计-教案

教学准备 1. 教学目标 1、知识与技能 （1）会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度； （2）学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 2、过程与方法 通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过 程和物理学的研究方法。 3、情感态度与价值观 体会学习的快乐，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。 2. 教学重点/难点 教学重点：学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法，并会利用图像 法处理数据。 教学难点：实验数据的处理方法――图像法。 3. 教学用具 多媒体、板书 4. 标签 教学过程 一、实验目的 1．通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系． 2．体会探究过程和所用的方法． 二、实验原理 让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量

计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关系，总结出功与速度 的关系． 三、实验器材 木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等. 四、实验步骤 1．按如图所示安装好实验仪器． 2．平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，接通电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点． 3．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设 此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格． 4．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一 次相同，测出速度为v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数 据记入表格． 5．分析数据，尝试做W－v、W－v2等图象，探究W、v的关系． 五、数据处理 1．速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．所以， 应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x，小车此时速度的表达式为v＝2T(x)，其中T是打点计时器的打点周期．即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3、……来 计算小车匀速运动时的速度．

动能势能做功与能量转化的关系

动能势能做功与能量转化 的关系 Newly compiled on November 23, 2020

第2讲 动能 势能 [目标定位] 1.明确做功与能量转化的关系.2.知道动能的表达式，会用公式计算物体的动能.3.理解重力势能的概念，知道重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的因素. 一、功和能的关系 1．能量：一个物体能够对其他物体做功，则该物体具有能量． 2．功与能的关系：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能发生转化，所以功是能量转化的量度．功和能的单位相同，在国际单位制中，都是焦耳． 二、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能量． 2．大小：物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半，表达式：E k ＝12 m v 2，动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J 表示． 3．动能是标量(填“标量”或“矢量”)，是状态(填“过程”或“状态”)量． 三、重力势能 1．重力的功 (1)重力做功的特点： 只与物体运动的起点和终点的位置有关，而与物体所经过的路径无关． (2)表达式 W G ＝mg Δh ＝mg (h 1－h 2)，其中h 1、h 2分别表示物体起点和终点的高度． 2．重力势能 (1)定义：由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能． (2)大小：物体的重力势能等于它所受重力的大小与所处高度的乘积，表达式为E p ＝mgh ，国际单位：焦耳． 3．重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p . (2)两种情况： 4．重力势能的相对性 (1)重力势能总是相对某一水平面而言的，该水平面称为参考平面，也常称为零势能面，选择不同的参考平面，同一物体在空间同一位置的重力势能不同． (2)重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．物体在参考平面上方时，重力势能为正值；在参考平面下方时，重力势能为负值． 想一想 在同一高度质量不同的两个物体，它们的重力势能有可能相同吗

探究功与速度的关系导学案2

高一物理《7.6实验：探究功与速度变化的关系》导学案No.26编写人：靳大鹏审核人：高一物理组编写时间：2011-5-10 【学习目标】 1.知道探究活动须测定功与速度这两个物理量. 2.领会教科书中所给的实验方案. 3.知道实验方案中改变弹力做功大小与橡皮筋的条数成正比的方法. 4.体会以一根橡皮筋所做的功为单位来简化问题的思想方法. 5.知道实验方案中平衡摩擦力的方法. 6.知道当小车做匀速运动时进行速度测量更合理. 7.知道力对物体做功与物体速度变化的关系. 【重点难点】 1.、体会从寻找W-v的关系转向寻找W-v2关系所蕴含的思想和方法. 2、根据所学知识设计实验方案，并对不同的实验方案作出评价和选择. 【知识链接】 1.本节探究的目的是研究外力对物体________与物体_________关系. 2.本节实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的，这样做可以大大简化操作. 3.橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由和___________来测量，当然也可采用其他方法.打出的纸带上的点分布有________特点. 4.小车在运动过程中要受到摩擦阻力，类似于前面研究物体的加速度与力和质量的关系的实验，可以使木板_________来平衡小车受到的摩擦阻力. 5.本实验用到的器材：平板、小车、、钉子、______、纸带. 【问题探究】 我们在选取橡皮筋时应该注意什么？我们怎样来选择纸带上的点来确定小车的速度？你能不能说出本实验中平衡摩擦力的原理？ 1.本探究实验中的重要方法及技巧 （1）研究两个物理量的比例关系是探究两个量数量关系的重要方法，研究比例关系可以为实验测量提供很大的方便和可能.例如，一根橡皮条对小车做的功是很难确定的，如果改用两根橡皮条在完全相同的情况下做的功的具体数值仍是很难确定的.但是，若以一根橡皮条对小车做的功为功的单位W，两根橡皮条做的功无疑是2W，这是何等巧妙！ （2）将问题转化为简化实验过程：探究的任务是外力对物体做的总功与速度变化的关系.本实验总是让小车从静止开始运动，使测定两个速度（初速度和末速度）的问题转化为测定一个末态速度的问题，非常有利于操作和数据处理发现规律（也有不足之处）. （3）设法减小实验误差：实验误差的大小直接关系着探究工作是否成功，是否能正确地建立变量之间的关系，揭示事物的本质.本实验注重了两个方面：①平衡小车在木板上运动的摩擦力保证小车脱离橡皮条后做匀速运动；②在纸带上选取点迹清楚、间距均匀的部分计算小车的速度. （4）利用物理图象，适当地进行坐标交换，探索物理量之间的关系. 2.橡皮筋的选取 本实验采用橡皮筋对小车做功，用一条橡皮筋时做功为W，用两条橡皮筋时做功为2W，依次类推，这样我们可以用W的倍数来表示功，这种方法巧妙地避开了计算变力弹力所做的功.尽管在实验中，我们尽量使各橡皮筋的原长和伸长量相同，以保证各橡皮筋对小车所做的功相同，但是，若准备的橡皮筋规格不相同，同样会给实验带来很大的误差，所以选择橡皮筋时应注意几点：（1）所选用的橡皮筋劲度系数不宜过大，以免条数较多时弹力过大，打出的纸带点数过少，不宜求小车的速度. （2）橡皮筋的材料要相同. （3）橡皮筋的粗细要均匀. 3.平衡摩擦力 为了克服摩擦力，可以把木板一端垫高，使小车重力沿板斜向下的分力与摩擦力平衡.检查是否平衡时，可以把小车放到木板上，轻推一下小车，观察小车是否做匀速运动. 4.利用纸带求小车的速度 打点计时器打出的纸带上的点的分布并不均匀，点之间的距离呈现开始较小，而后逐渐增大，最后基本相同的特点.我们求速度时，应选用分布均匀的那些点进行计算，说明这时小车已经匀速运动了. 【典型例题】 应用点一：通过打点计时器测速度 例1：如图7-6-1为探究功与物体速度变化关系过 程得出的一条纸带. （1）应选哪些点距进行测量？ （2）怎样根据测得数据确定小车的速度？ 解析：（1）C、D间距最大，最大速度点一定在C、D之间； （2）在可测量的点中，C点的速度最接近最大速度，可测量的最短时间就是t CD. 答案：（1）选用CD段，（2）v=L CD/t CD 思维总结：（1）橡皮筋做功过程结束时对应小车速度最大的状态. （2）小车速度最大的点附近打点间距最大. （3）某点附近很短时间内的平均速度近似等于该点的瞬时速度. （4）在打点纸带上，被测量的时间间隔是一个打点间隔. 应用点二：探究思路的迁移 例2:某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图所示的实 验.将纸带固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器.先用手提着 纸带，使重物静止在靠近计时器的地方.然后接通电源，松开纸带，让重物自由 下落，计时器就在纸带上打下一系列小点.得到的纸带如图7-6-3所示，O点为 计时器打下的第1个点，该同学对数据进行了下列处理：取OA=AB=BC，并 根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为v A=0.12 m/s，v B=0.17 m/s，v C=0.21 m/s. 根据以上数据你能否大致判断W∝v2？ 解析：设由O到A的过程中，重力对重物所做的功为W，那么由O到B 的过程中，重力对 第 1 页共2 页

功、功率和能量总结

一、功和功率 1、功的计算 （1）、恒力做功的计算：αcos Fl W =，F 为恒力，l 是F 的作用点相对于地的位移，α是F 和l 间的夹角。 （2）、变力做功的计算：○ 1把变力做功转化为恒力做功求解○2用动能定理求解○3用图像法求解。 （3）总功的计算 2、功率的计算 瞬时功率αcos Fv P = 平均功率t W P = 题型1、如图，水平传送带两端点A 、B 间的距离为L ，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A 点，某人用恒定的水平力F 使小物体以速度v 1匀速滑到左端的B 点，拉力F 所做的功为W 1、功率为P 1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q 1．随后让传送带以v 2的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F 拉物体，使它以相对传送带为v 1的速度匀速从A 滑行到B ，这一过程中，拉力F 所做的功为W 2、功率为P 2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为 Q 2．下列关系中正确的是（ ） A 、W 1=W 2，P 1＜P 2，Q 1=Q 2 B ．W 1=W 2，P 1＜P 2，Q 1＞Q 2 C ．W 1＞W 2，P 1=P 2，Q 1＞Q 2 D ．W 1＞W 2，P 1=P 2，Q 1=Q 2 题型2、如图所示，质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数为k 的轻弹簧相连，开始时B 放在地面上，A 、B 都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A 向上提升距离L 1时，B 刚要离开地面，此过程手做功W 1、手做功的平均功率为P 1；若将A 加速向上拉起，A 上升的距离为L 2时，B 刚要离开地面，此过程手做功W 2、手做功的平均功率为P 1．假设弹簧一直在弹 性限度范围内，则 A ．k mg L L = =21 B ．k mg L L 212=> C ．W 2 ＞ W 1 D ．P 2＜ P 1 二、机车的启动问题 题型3、某列车发动机的额定功率为KW 4 102.1?，列车的质量为Kg 5 100.1?，列车在水 平轨道上行驶时，阻力是车重的0.1倍，2 /10s m g =。 （1）若列车保持额定功率从静止启动，则列车能达到的最大速度是多少？ （2）若列车从静止开始以0.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则这段过程能维持多长时间？6s 末列车的瞬时功率多大？ （3）如果列车保持额定功率行驶，当列车在水平轨道上行驶速度为10m/s 时，列车的加速度为多少？

探究功与速度变化关系实验

第6节探究功与物体速度变化的关系 理解领悟 物体的动能与它的速度是密切相关的，而物体速度的变化又与它所受的力有关。为了探究力对物体做功与物体的动能的关系，我们首先通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。要注意领会探究的内容，更要学会探究问题的方法。 1.实验目标 本探究实验应达到两方面的学习目标： ①认真看书，了解实验要探究的内容、实验方法与实验技巧，探究实验数据的处理方法，从而找出橡皮筋做功与小车速度变化之间的关系。 ②认真体会教材“探究的思路”所体现的科学探究的方法，以及“数据的处理”中提出的分析实验数据、找出功和速度变化关系的方法。学会这些探究问题的方法，不仅在研究物理问题时是必要的，而且也可用于研究其他学科的问题。 2.探究思路 本探究实验是按着如下的思路进行的： ①改变功的大小采用教材图5.6-1所示实验装置，用1条、2条、3条……同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…… ②确定速度的大小小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出，也可以用其他方法测出。 ③寻找功与速度变化的关系以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标，小车获得的速度v 为横坐标，作出W—v曲线（即功—速度曲线）。分析这条曲线，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系。 3.如何平衡摩擦力？ 为了排除摩擦力的干扰，实验中可将木板放有打点计时器的一端垫高，让小车重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力。具体方法是：将木板放有打点计时器的一端垫高，脱开钩在小车上的橡皮筋，在小车尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动。如果纸带上打出的点距是均匀的，说明纸带的运动是匀速的，小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力。 4.如何选择纸带上的点距确定速度？ 由于实验器材和每次操作过程的分散性，尤其是橡皮筋不可能做到各条之间的长度、粗细完全一致，使得每次改变橡皮筋的条数后，纸带上反映小车匀速运动阶段的点数和这些点的位置，不一定都在事先的设定点（即用1根橡皮筋拉小车时，与橡皮筋刚好处于自由长度相对应的纸带上打下的点）之后，而可能在设定点的前后。这是因为小车在几条橡皮筋拉动下运动至设定点时，各条橡皮筋可能在设定点的前、后对小车不产生拉力，从而使纸带上打出的点出现上述情况。 因此，需要对纸带上的点进行分析，方法是比较设定点左右及设定点之后的若干个相邻两点间的距离是否基本相同，选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度。 5.用计算法处理实验数据 在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后，如果作出的W—v曲线不是一条直线，可以采用计算的方法，即根据测得的速度分别按W∝v2、W∝v3、W∝v……算出相应的功的值，实际测得的速度与哪一种最接近，它们之间就具有哪一种关系。

动能、势能、功和能量的变化关系

龙文教育学科教师辅导讲义

合外力做的功等于物体动能的变化。（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。表达式为 W=△E k 动能定理也可以表述为：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时，后一种表述比较好操作。不必求合力，特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功。 3．重力势能 （l ）定义：物体由于被举高而具有的能量． （2）重力势能的表述式 mgh E p = 物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积，重力势能是标量，也是状态量，其单位为J （3）重力做功与重力势能的关系 重力做功只跟物体的运动过程中初、末位置的高度差有关，而与运动的路径无关． 当物体下落时，重力做正功，重力势能p E 减少，减少的值等于重力所做的功． 当物体上升时，重力做负功，重力势能E 增加，增加的值等于重力所做的功 物体下落 210 p p G E E W >> 物体上升 210p p G E E W << （4）重力势能具有相对性． 定了参考平面，物体重力势能才有确定值．（通常以水平地面为零势能面） 重力势能的变化与参考平面选择无关． 4. 弹性势能 （1）发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，物体具有能量，这种能量叫弹性势能. （2）弹性势能与形变大小有关 巩固练习 1. A. B. C.地球上 D. 2.物体在运动过程中，克服重力做功为50 J A.重力做功为50 J B.物体的重力势能一定增加50 J C.物体的动能一定减少50 J D.重力做了50 J 3. A. B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题. C.在同一高度将物体不论向任何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相 D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零

§7.6 实验：探究功与速度变化的关系教案

§7.6 实验：探究功与速度变化的关系 一、教学目标 （一）知识与技能 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度; 2、学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 （二）过程与方法 通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系,体验知识的探究过程和物理学的研究方法。 （三）情感态度与价值观 体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立"实践是检验真理的唯一标准"的科学理念。 二、教学重点 学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法――倍增法,并会利用图像法处理数据。 三、教学难点 实验数据的处理方法――图像法 四、教学过程 1、阅读教材,提出方法 (1)实验装置:见右图。配套器材:课本方案装置 (2)实验思想方法:倍增法。虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上,库仑应用类似的方法发现了着名的库仑定律。当然,恒力做功时,倍增法同样适用。 (3)数据处理方法:图像法。作出功-速度(W-v)曲线,分析这条曲线,得出功与速度变化的定量关系。 2、学生思考,提出预案 (1)学生提出多种设计预案,在课上展示设计的思路和方法: 课本方案、气垫导轨加数字毫秒计方案、铁架台打点计时器自由落体方案等。 (2)教师针对各种设计预案,进行分析: 主要从合理性、科学性、可行性等方面进行分析,略。 3、师生研讨,初定方案 1、制定基本的实验方案:(师生互动)互动以下面几个问题为中心展开: (1)探究中,我们是否需要橡皮筋做功的具体数值?不需要。因为实验是以倍增的思想方法设计,若橡皮筋第一次做功为W,则橡皮筋第二次做功为2W,…、橡皮筋第n次做功为nW。且实验巧妙地将倍增的物理方法应用于变力做功。 (2)为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加,即实现倍增,对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求?你想出了什么办法?各次实验中橡皮筋的伸长量必须相同。若使小车在橡皮筋的变力作用下产生的位移相同,就要有相同的运动起点。具体方法是:以第一次实验时小车前(或后)端的位置为基准,垂直运动方向在木板上作出一条水平线。以后改变橡皮筋的条数时,

探究做功与速度的关系

探究做功与速度的关系 一、实验题（本大题共3小题，共0分） 1.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图所示．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）除了图中己有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和 电源（填“交流”或“直流”） （2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下列操作正确的是 ． A ．放开小车，能够自由下滑即可 B ．放开小车，能够匀速下滑即可 C ．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D ．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 （3）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）． 2.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，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题： （1）适当垫高木板是为了_______________________________________。 （2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_______________（填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）。 （3）若实验作了n 次，所用橡皮条分别为1根、2根……n 根，通过纸带求出小车的速度分别为1v 、 2v ……n v ，用W 表示橡皮条对小车所做的功，作出的2v W 图象是一条过坐标原点的直线，这说明W 与 v 的关系是_______________。 3.如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当我们用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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放. 小车每次实验 ）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有 ； (填“秒表”、“天平”或“刻度尺”) （2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是 ； （3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用下

功和能量变化的关系

E 功和能量变化的关系（一） 一、填空题： 1. 做功的过程就是物体 的转化过程，所以 是物体能量变化的量度； 功和能这两个物理量中， 是过程量， 是状态量。 2. 火车的质量是飞机质量的110倍，飞机的速度是火车速度的12倍，其动能较大的是 _________；当火车与飞机的动能相等时，它们的速度之比是__________。 3. 用F=50N 的水平拉力，拉一个静止在水平面上、质量为10kg 的 物体，物体所受的阻力为其重力的0.1倍，如图所示，若物体前 进了10m ，则拉力F 做的功是__________J ，物体克服阻力做的 功是______________J ，此时物体的动能为___________J 。 二、单项选择题： 4. 关于功和能，下列说法正确的是-------------------------------------------------------------（ ） （A ）能就是功，功就是能； （B ）功可以转化为能，能也可以转化为功； （C ）物体的动能没有发生变化，则一定没有力对它作用； （D ）物体的动能发生了变化，则一定有力对它做功。 5. 若物体在一外力作用下运动着，以下说法正确的是------------------------------（ ） （A ）若外力是动力，则力对物体做正功，物体动能增加； （B ）若外力是动力，在外力逐渐减小的过程中，物体的动能一定减少； （C ）若外力是阻力，在外力逐渐减小的过程中，物体的动能不一定减少； （D ）若外力突然消失，物体的动能一定减少。 6. 关于重力做功和重力势能变化的关系，下列说法正确的是（ ） （A ）重力做正功，重力势能一定增加 （B ）重力做负功，重力势能一定增加 （C ）重力做负功，重力势能一定减小 （D ）重力做负功，重力势能可能不变 7. 一个物体在空中自由落下，它在2 秒末、3 秒末时的动能之比为--------------（ ） （A ）2:3； （B ）3:2； （C ）4:9； （D ）9:4。 8. 甲、乙两个物体的质量之比为 1:3，它们距地面的高度之比也是 1:3。 若让它们都做 自由落体运动，则它们刚着地时的动能之比为--------------------------------------（ ） （A ）1:9； （B ）9:1； （C ）1:3； （D ）3:1。 9. 一个质量为 m 的物体自倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始滑下，当它沿斜面滑下一 段距离 S 时的动能为-----------------------------------------------------------------（ ） （A ）tan mgS θ （B ）sin mgS θ （C ）cos mgS θ （D ）cot mgS θ 10. 下列说法正确的是（ ） （A ）物体所受合力为0，物体动能可能改变 （B ）物体所受合力不为0，动能一定改变

探究功与速度变化的关系实验报告

物理实验报告 班级学号姓名实验时间 实验名称 6 实验：探究功与速度变化的关系 实验原理力是改变物体速度的原因，物体在力的作用下，从静止开始运动，力对物体做了功，物体的能量一定改变，是什么能改变了？物体由静到动，速度υ越大，动能E K也越大，动能与速度之间有怎样的关系？力对物体功，会改变物体的动能，从而改变物体的速度，动能与速度之间有什么定量关系？力对物体做功，与物体速度变化之间有什么关系？ 实验器材平板，小车，细线，滑轮，重物（或橡皮筋），打点计时器，纸带； 实验步骤①平衡阻力：连接仪器与设备，使木板略为倾斜，补偿阻力； ②称量沙与桶质量， 计算细线拉力大 小； ③接通电源，释放小 车，拖动纸带打下 一系列点；标注记 数点，并测量各点间的距离；并求出打各点时的瞬时速度；计算初始 点到各点拉力所做的功； ④如果用橡皮筋牵引，设一条做功为 w，两条三条分别做功2w和3w ⑤建立坐标系：以功W为纵坐标，以 速度υ2为横坐标（或以υ、υ3、 为横坐标），如果作出的图象是一条直线，则说明功与速度的平方成 正比：W∝υ2； 数据处理①计算拉力所做的功：当M车>>m物时，F＝G，则W＝FL＝GL； ②试证明：当M车>>m物时，F＝G，为什么？ ③由纸带测出小车运动的距离和小车运动的速度 ④也可以用电子表格等软件进行数据的处理：第一列输入速度大小，第 二列输入对应的功，选中所有数据，点击“插入－图表－图表类型－xy 散点图……”，在“添加趋抛线，类型标签，逐次尝试二阶多项式，三阶 多项式等类型……”——根据图象分析：功与速度的关系 误差分析

6 实验：探究功与速度变化的关系 作业与测试 1．试由纸带测出小车运动的距离和小车运动的速度 其中：A点到F点有距离为，A点到H点有距离为； 打F点时小车的速度为，打H点时小车的速度为。 2．小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.再用2条、3条……相同的橡皮筋并在一起进行实验. 每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出. (1)为了平衡小车受到的摩擦力，木板应(填“水平”或“倾斜”)放置; （2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是（） A．轻推一下小车，小车能够匀速运动B．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动C．释放小车后，小车能够运动D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动(3)实验中(填“需要”或“不需要”)测出一条橡皮筋对小车做功W的数值. 3.计算拉力所做的功：当M车>>m物时，F＝G，则W＝FL＝GL； 试证明：当M车>>m物时，F＝G，为什么？ 4．质量为1 kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器接6 V、50 Hz的交流电源，如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2， (1)求出B、C、D、E、F各点的速度并填入下表。 计数点 B C D E F 速度/m·s-1 (2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功并填入下表。 计数点 B C D E F 功/J (3) 以功W为纵坐标，以速度υ2为横坐标，由图可得重力所做的功与________成_____关系。

探究功与速度变化的关系同步练习

实验：探究功与速度变化的关系 题组一借助变力做功探究功与速度的关系 1．某实验小组采用如图所示装置探究“探究功与速度变化的关系”实验中，第一次使小车在橡皮筋的作用下被弹出，第二次、第三次、…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小车弹出．测出小车被弹出后的速度，能够找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系．(1)小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．实验中木板略微倾斜，这样做() A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度 C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 (2)在实验中,下列做法正确的是是() 图1 A．平衡摩擦力时，应把橡皮筋挂在小车上，使小车能 在木板上匀速滑动 B．实验时应先接通电源，再释放小车 C．需要测量每根橡皮筋对小车做功的数值 D．每次都要从同一位置由静止释放小车 E．在通过纸带求速度时，应在纸带上选出一段清晰的点迹求出平均速度即可 (3)．某同学用上述装置”探究力对物体做的功与物体速度变化的关系”，得到了下表的数据： 实验次数12345 橡皮筋条数13457 小车速度v/(m·s－1) 2 0 的功W与小车速度v的图象．(画在右图1中) ②根据以上的Wv图象对W与v的关系作出初步判断： ______________________________________________________ ③为了更好研究W与v的关系, 根据需要选择坐标轴并画图,并 根据数据完成下表的空白部分. (画在右图2中) 图2实验次数12345 橡皮筋做功W0 v2/(m2·s－2) W与v的关系 图3